Устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов Советский патент 1983 года по МПК C12N3/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к объектам медицинской техники, а именно к устройствам для микроэлектродного Исследования биологических объектов.

Известно устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов, содержащее корпус с рабочей камерой, приспособление для крепления биологического объекта, каналы для подачи и отсоса перфузионно среды, снабженные фитилями, причем входное отверстие канала отсоса расположено выше выходного отверстия канала подачи раствора, и канал для индифферентного электрода 1 .

Недостатки такого устройства заключаются в том, что скорость протекания перфузионной среды определяетс фитилями, которые по своей сущности являются инерционными устройствами и не позволяют изменять скорость и тип перфузионной среды, не обеспечивают длитель ных экспериментов, окончательно не отмываются от биологически активных веществ. Устройство не обеспечивает гальваническую развязку рабочей камеры от системы.подачи и отсоса перфузионной среды. Расположение входного и выходного отверстий каналов не позволяет использовать устройство при исследовании влияния на объекты вязких соединений, так ка они не поддаются отсосу из рабочей кгииеры по предлагаемой схеме. Имеется толь.ко один канал для индифферентного электрода, что не позволяет исПользовать для изучения объекта методы фиксации потенциала на мембране клетки, ионофоретической микрйинъекции веществ в клетку и аппликаций веществ на мембрану клеток.

Известно устройство для микроэлёкродного исследования биологических объектов, содержащее корпус с соединенными между собой предварительной камерой, камерой отсоса, рабочей камерой, выполненной в виде полого цилиндра, верхнее основание,которого выполнено заподлицо с корпусом, а центр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предвари тельной камеры и камеры отсоса, при этом рабочая камера снабжена каналами.для ввода индифферентных электродов, расположенными симметрично относительно рабочей камеры 23.

,

Однако такое устройство не обес печивает возможность изменения температуры перфузионной среды в рабочей камере или поддержание ее на заданном уровне, что необходимо при проведении экспериментов с биологическими объектами, например клетками. Так, для микроэлектродного исследования нервных клеток медицинской пиявки необходимо выдерживать температуру 17±1°С. температура жизнедеятельности нервных клеток улиток равна , микроэлектродное исследование культуры нервной ткани млекопитающих проводится при Изменение температуры подаваемой в рабочую KciMepy перфузионной среды непосредственно в системе протока не обеспечивает поддержание необходимой температур) в рабочей камере так как перфузионная среда имеет относительно малую скорость протока. ее объем много меньше объема устройства и соединительных трубок, и перфузионная среда принимает температуру основных узлов системы протока и устройства, определяемую температурой окружающей среды.

Устройство не обеспечивает также работу при использовании в качестве индифферентных электродов стеклянных микроэлектродов, заполненных электролитом, имеющих по сравнению с.рабочими -микроэлектродами только несколько большее сечение кончика дл уменьшения постоянной времени и сопротивления микроэлектрода. Увеличенное сечение индифферентного стеклянного микроэлектрода приводит к выходу ионов в полость рабочей камеры и сдвигу параметрор перфузионной сре:ды, что недопустимо по условиям эксперимента.

Целью изобретения является повышение точности исследования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов. содержащее корпус с соединенными между собой предварительной камерой, камерой отсоса, рабочел камерой, выполненной в виде полого цилиндра, верхнее основание которого вьшолнено заподлицо с корпусом, а центр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предварительной камеры и камеры отсоса, дополнительно снабжено приспособлением для поддержания стабильной температуры, выполненным в виде полого цилиндра с каналом для ввода термодатчика в рабочую камеру, установленного внутри рабочей камеры, при этом внешняя стенка цилиндра выполнена в виде спиралевидной прямоугольно канавки, снабженной каналами для подвода и отвода теплоносителя, а камера отсоса выполнена в виде полого эллиптического цилиндра и снабжена качалами для ввода индифферентных электродов.

На чертеже изображено устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором расположены предварительная камера 2, рабочая камера 3 и камера отсоса 4. Предварительная камера 2 соединена с рабочей камерой 3

горизонтальным соединительным канаом 5, расположенным в ее нижней часtH. Рабочая камера 3 соединена с каерой отсоса 4 гориэонта тъным соединительным каналом 6, расположенным в ее нижней части. Горизонтальные 5 соединительные каналы 5 и 6 имеют одинаковое сечение. Рабочая камера 3 снабжена дополнительным цилиндром 7, внешняя поверхность которого выполнена со спиральной прямоугольной ка- Ю навкой 8, соединенной с двумя каналами 9:.и 10 для подвода теплоносителя, расположенньми в верхней и нижней части корпуса устройства. В корпусе. 1 выполнены два канала 11 и 12 j для ввода в полость камеры отсоса 4 двух индифферентных электродов. В корпусе 1 выполнен канал 13 для ввода , в полость рабочей камеры 3 термодатчика. В центре рабочей камеры 3 - при-, спосббление для установки объекта ис- следований 14.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 устройства фиксируется под объективом микроскопа.После это- 25 гр канал9 соединяется с входом, а. канал 10 - с выходом-термостатирующей системы.В канал 13 устройства вводится термодатчик. Предварительная камера 2 и камера отсоса 4 30 соединяются с внешней системой протока, в предварительную камеру 2 подается такое количество перфузионной среды, чтобы все камеры устройства заполнились. Объ-ект исследова- 35 НИИ крепится на приспособлении для установки объекта исследований 14. После этого в каналы 11 и 12 вводятся- индифферентные электрод;.

Включаются внешняя система протока и термостатирующая система, доводящая температуру перфузионной среды в рабочей камере устройства до заданной, исходя из особенностей биологического объекта и целей эксперимента. После этого к объекту исследований подводятся микроэлектроды.

Таким образом, введение в рабочую камеру устройства дополнительного цилиндра, равного по высоте рабочей камере, с внешней поверхностью, выполненной в виде спиралевидной прямоугольной канавки, снабженной каналами для подвода и отвода теплоносителя . с каналом для ввода термодатчика, камеры отсоса в виде эллиптического цилиндра с двумя каналами дл индифферентных электродов позволяют при минимальном температурном дрейфе изменять температуру перфузионной среды в широких пределах, определяемых требованиями биологических объектов . автоматически поддерживать ее на заданном уровне непосредственно в рабочей камере путем включения устройства в общую систему термостатирования и с высокой степенью--точности выдерживать электрохимические параметры перфузионной среды.

Устройство может быть использован для проведения микроэлектродных исследований биологических объектов, в частности клеток, где требуется высокая степень точности измерения биоэлектрических параметров, в том .числе культуры ткани позвоночных и беспозвоночных, а также растительных клеток.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОЭЛЕКТРОДНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее корпус с соединенными между собой предварительной камерой, камерой отсоса, рабочей камерой, выпопиеннбй в полого цилиндра г верхнее основание которого выполнено заподлицо с корпусом, а центр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предварительной камеры и камеры отсоса, отличающееся тем, что, с целью повышения точности исследования, устройство снабжено приспособлением для под.держания стабильной температуры, выполненным в виде полого цилиндра с каналом для ввода термрдатчика в рабочую камеру, установленного внутри рабочей камеры, прм этом внешняя стенка цилиндра выполнена в виде спиралевидной прямоуголь сЛ канавки, снабженной каналами для подвода и отвода теплоносителя, а камера отсоса выполне- на в виде полого эллиптического цилиндра и снабжена каналами для ввода индифферентних электродов .

Ш