УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗВЕСИ ЭРИТРОЦИТОВ Российский патент 2000 года по МПК G01N21/47 

Изобретение относится к области физики, к оптике, к приборостроению и может найти применение в биологии и медицине при исследовании взвесей эритроцитов, клеток, органелл.

Известно устройство для исследования взвесей рассеивающих свет частиц в оптически прозрачной среде, включающее источник видимого света (лампочку накаливания), систему формирования светового пучка, гнездо для размещения светопрозрачной кюветы с исследуемым материалом, систему регистрации светового пучка, прошедшего через исследуемый материал (авторское свидетельство СССР N 416596, G 01 N 21/24).

Однако данное известное устройство не может быть успешно применено для исследования взвесей эритроцитов, клеток животных или растений, органелл, поскольку известно, что наиболее информативным является исследование таких взвесей путем пропускания сквозь них пучков когерентного поляризационного излучения в ближней инфракрасной области спектра в сопоставлении с результатами пропускания красного света (авторское свидетельство СССР N 594928, A 01 G 7/00, 1976).

Известно устройство для исследования взвесей рассеивающих свет частиц в оптически прозрачной среде, включающее источник лазерного излучения, систему формирования светового пучка, входящего в исследуемый материал, гнездо для размещения светопрозрачной кюветы с исследуемым материалом, снабженное нагревателем, систему формирования той части светового пучка, прошедшего через исследуемый материал, продольная ось которой направлена под углом к оси светового пучка, входящего в исследуемый материал, систему регистрации светового пучка, прошедшего сквозь исследуемый материал (Н.Р.Бородюк, М.С. Норбеков. Каталитическая активность мембраносвязанной ацетилхолинэстеразы эритроцитов и хлоропластов как показатель адаптации биосистем. - ж. Сознание и физическая реальность, 1998, N 1, с. 18 - прототип).

Однако данное известное устройство также оборудовано только одним источником лазерного излучения.

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании устройства, пригодного для исследования взвесей биологических объектов: эритроцитов, клеток животных и растений, органелл.

Задача решается тем, что в устройстве для исследования взвесей рассеивающих свет частиц в оптически прозрачной среде, включающем источник лазерного излучения, систему формирования светового пучка, поступающего в исследуемый материал, гнездо для размещения светопрозрачной кюветы с исследуемым материалом, снабженное нагревателем, систему формирования той части светового пучка, рассеянного исследуемым материалом, продольная ось которой направлена под углом к оси светового пучка, поступающего в исследуемый материал, и систему регистрации сформированной части светового пучка, рассеянного исследуемым материалом, отличительной особенностью является то, что оно дополнительно снабжено вторым источником лазерного излучения диапазона, отличного от излучения первого источника.

Целесообразно, чтобы один источник излучал свет в красной области спектра, а второй - в ближней инфракрасной. В конкретном исполнении источники в устройстве могут быть установлены системы (3) формирования соответственно первого (4) и второго (5) световых пучков, на пути прохождения которых расположено полупрозрачное зеркало (6). В гнезде (7), снабженном нагревателем (8), установлена кювета (9) с исследуемым материалом (10).

Устройство снабжено системой формирования (11) той части светового пучка, прошедшего сквозь исследуемый материал (10), продольная ось которой направлена под углом ϕ к оси светового пучка, входящего в исследуемый материал 10, и систему регистрации (12) светового пучка, прошедшего сквозь исследуемый материал (10).

Устройство работает следующим образом. Лазерные излучатели 1 и 2 включают поочередно. При работе излучателя 1 расположенная рядом с ним система 3 формирует световой пучок 4, который, проходя сквозь полупрозрачное зеркало 6, попадает в кювету 9 с исследуемым материалом 10, вызывающим рассеивание света. Система 11 формирует ту часть (13) светового пучка, прошедшего сквозь исследуемый материал 10, которая направлена под углом ϕ к оси светового пучка 4, входящего в кювету 9 с исследуемым материалом 10. Полученный световой сигнал регистрирует система регистрации 12.

При работе лазерного излучателя 2 расположенная рядом с ним система 3 формирует световой пучок 5, который, отражаясь от зеркала 6, меняет свое направление и в виде луча (14) проходит сквозь кювету 9 с исследуемым материалом 10. Далее пучок рассеянного света 13 формируется и регистрируется, как и в случае работы лазерного излучателя 1.

Оборудование нагревателем 8 гнезда 7 для размещения кюветы 9 с исследуемым материалом 10 позволяет зарегистрировать характер изменения параметров световых пучков 4, 14 после их прохождения сквозь исследуемый материал 10 до и после его нагревания, что обеспечивает разнообразие снимаемых показателей и повышает информативность измерений. Кроме того, красный лазер позволяет упростить юстировку устройства.

Среди показанных на фиг. 2 вариантов возможных траекторий прохождения пучков 4, 14 света через кювету 9 с исследуемым материалом 10 наибольший интерес представляет вариант противоположных направлений, позволяющий при изучении некоторых материалов оценивать существенные изменения при регистрации интенсивности света ближнего инфракрасного относительно красного без применения нагревания.

Чувствительность измерения можно значительно повысить, если регистрировать рассеянный частицами взвеси свет, установив источник излучения и средство регистрации по одну сторону относительно кюветы (см. фиг. 3), поскольку известно, что в этом случае результаты измерения светорассеяния более информативны.

Устройство согласно изобретению успешно использовано для изучения в качестве исследуемого материала взвеси эритроцитов доноров в физиологическом растворе.

Полученные данные позволяют оперативно оценивать состояние здоровья доноров и их адаптивные возможности, что позволяет своевременно зарегистрировать имеющиеся отклонения от нормы и рекомендовать пути их коррекции.

Использование: в физике, в оптике, в приборостроении, при исследовании взвеси рассеивающих свет частиц в оптически прозрачной среде, в биологии, медицине при исследовании взвесей эритроцитов, клеток, органелл, тканей. Сущность изобретения: устройство для исследования взвесей рассеивающих свет частиц в оптически прозрачной среде содержит два источника лазерного излучения, две системы формирования световых пучков, входящих в кювету с исследуемым материалом, гнездо для размещения кюветы с исследуемым материалом, снабженное нагревателем, систему формирования той части светового пучка, прошедшего через исследуемый материал, продольная ось которой направлена под углом к оси светового пучка, входящего в исследуемый материал. Один источник лазерного излучения излучает свет в красной области спектра, второй - в ближней инфракрасной, пучки света, от которых могут быть направлены под углом один к другому, при этом в месте их пересечения устанавливают полупрозрачное зеркало. Изобретение позволяет оперативно анализировать состояние здоровья человека. 3 ил.

Устройство для исследования взвеси эритроцитов, включающее источник лазерного излучения, систему формирования светового пучка, поступающего в исследуемый материал, гнездо для размещения светопрозрачной кюветы с исследуемым материалом, снабженное нагревателем, систему формирования той части светового пучка, рассеянного исследуемым материалом, продольная ось которой направлена под углом к оси светового пучка, поступающего в исследуемый материал, и систему регистрации сформированной части светового пучка, рассеянного исследуемым материалом, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым источником лазерного излучения, причем один источник излучает свет в красной области спектра, а второй - в ближней инфракрасной, источники установлены таким образом, что сформированные из их излучения световые пучки направлены под углом один к другому, а в месте их пересечения установлено полупрозрачное зеркало, при этом источник излучения и система регистрации соответствующей ему сформированной части светового пучка, рассеянного исследуемым материалом, установлены по одну сторону относительно кюветы с исследуемым материалом.