Устройство для биологических испытаний веществ Советский патент 1984 года по МПК G01N33/48 

5.Устройство по п.2, отличающееся , что узел дозирования реагента содержит последовательно соединенные схему И, реле времени, дифференцирующий элемент

и электродвигатель дозирующего насоса реагента, соединенного трубопроводом с емкостью для хранения реагента.

6.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью оперативной индикации процесса

29522

исследонания, оно содержит блок индикации, соединенный через дешифратор с выходом счетчика импульсов,

7. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью активного перемешивания исследуемого вещества и реагента в кювете, оно содержит воздушный насос и магнитную мешалку, входы которых соединены с выходом блока программного управления .

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ВЕЩЕСТВ, содержащее емкость для испытуемых веществ, емкость для питательных сред, соединенную трубопроводом через дозирующий насос с термостатируемой кюветой для размещения исследуемого биообъекта, механически связанного с измерит.епьным датчиком, соединенным через преобразователь аналогкод с регистратором, и блок программного управления, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и производительности при испытаниях веществ на спазмогенную, спазмолитическую .и противомедиаторную активности, оно снабжено реверсивным приводом, двумя пороговыми элементами, первыми входами, соединенными, с измерительным датчиком и технологическим блоком, соединенньм с блоком программного управления, термостатируемой кюветой и чере.з счетчик импульсов с регистратором, причем вторые входы пороговых элементов соединены с выходом блока программного управления, выход первого порогового элемента соединен с входом блока программного управления, выход второго порогового элемента соединен с входом рев сивного привода, а измерительный датчик выполнен в виде датчика силы. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что технологический блок содержит узел транспортирования испытываемого вещества, узел дозирования испытываемого вещества и узел дозирования реагента. 3.Устройство по п.2, отличающееся тем, что узел транспортирования содержит транспортирующий механизм с электроприводом и контактор, соединенный через формирователь импульсов с блоком программного управления. (Л 4.Устройство по п.2, отличаю щ е е с я тем, что узел дозирования испытуемого вещества содержут пробоотборник, соединенный механически с реверсивным электроприводом и переключателем, соединенным через реле времени с формирователем го ;о ел го to импульсов и электродвигателем дозирующего насоса испытываемого вещества, последовательно соединенные первую и вторую схему И, один из входов п-ервой схемы И соединен с выходом формирователя импульсов узла транспортирования, а второй вход с блоком программного управления, второй вход второй схемы И соединен с выходом переключателя, а выход этой схемы И соединен с входом реверсивного электропривода, и третью схему И, один вход которой соединен с выходом переключателя, второй вход - с выходом формирователя импульсов, а вьк,од - с вторым входом реверсивного электропривода.

Изобретение относится к биологическим испытаниям органических и неорганических веществ (соединений) на фармакологические виды активности а именно к устройствам для количественного определения способности хими ческих соединений влиять на процессы обуславливающие регуляцию тонуса гладкой мускулатуры. Функционирование устройства основано на регистрации эффективной реакций некоторых тканей животных. Известно устройство для биологических испытаний веществ, содержащее емкости для питательной среды и исследуемого вещества, термостатируемую кювету, соединенную через- дозирующий насос с емкостью для питательной среды. Внутри кюветы размещен исследуемый биообъект, один конец которого закреплен неподвижно а другой связан с измерительньм дат чиком, соединенным через преобразователь аналог-код с регистратором, и блок программного управления lj . Недостатком известного устройств является низкая производительность, обусловпенная частой сменой биологи ческого обьекта, ручными операциями настройки измерительного прибора по ле смены биологического объекта и периодическим переносом входного патрубка и трубогфовода насоса из емкости с питательной средой в емкость с исследуемым р)аствором. Кроме того, зависимость величины усилия, возникающего при сокращении би логического объекта, от количества исследуемого вещества близка к лине ной, а следовательно, для измерения параметров сокращения биологических объектов целесообразнее использовать датчики силы. Целью изобретения является повышение достоверности и производительности устройства при испытании веществ на.спазмогенную, спазмолитическую и противомедиаторную активности. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее емкость для испытуемых веществ, емкость для питательных сред, соединенную трубопроводом через дозирую1ций насос с термостатируемой кюветой для размещения исследуемого биообъекта, механически связанного с измерительным датчиком, соединенным через преобразователь аналог-код с регистратором, и блок программного управления, снабжено реверсивным приводом и двумя noporoBbiNiH элементами, первыми входами соединенными с измерительным датчиком и технологическим блоком, соединенным с блоком программного управления, термостатируемой кюветой и через счетчик импульсов с регистратором, причем вторые входы пороговых элементов соединены с выходом блока программного управления, выход первого порогового элемента соединен с входом блока программного управления, выход второго порогового элемента соединен с входом реверсивного привода, а измерительный датчик выполнен в виде датчика силы. Кроме того, в устройстве техноло гический блок содержит узел транспо тирования испытываемого вещества, узел дозирования испытываемого веще ства и узел дозирования реагента, Узел транспортирования содержит транспортирующий механизм с электропр водом и контактор, соединенный чере формирователь импульсов с блоком программного управления. Узел дозирования испытуемого вещества содержит пробоотборник, соеди ненный механически с реверсивным электроприводом и переключателем, соединенным через реле времени с формирователем импульсов и электродвигателем дозирующего насоса испытьшаемого вещества, последовательно соединенные первую и вторую схему И, один из входов первой схемы И со единен с выходом формирователя импульсов узла транспортирования, а второй вход - с блоком программного управления, второй вход второй схемы И соединен с выходом переключателя, а выход этой И соединен с вхо дом реверсивного электропривода, и третью схему И, один вход которой соединен с выходом переключателя, второй вход - с выходом формирователя импульсов, а выход - с вторым вхо дом реверсивного электропривода, Кроме того, узел дозирования реагента содержит последовательно соединенные схему И, реле времени, дифференцирующий элемент и электродвигатель дозирующего насоса реагента, соединенного трубопроводом с емкостью хранения реагента, С целью оперативной индикации про цесса исследования устройство содержит блок индикации, соединенный чере дешифратор с выходом счетчика импульсов, С целью активного перемешивания исследуемого вещества и реагента в кювете устройство содержит воздушный насос и магнитную мешалку, входы которых соединены с выходом блока программного управления, На фиг, 1 изображена блок-схема устройства на фиг, 2 - блок-схема технологического блока; на фиг, 3 схема измерительного датчика (одной линией показаны электрические связи двойной сплошной линией - трубопрово ды и пунктирной двойной линией механические связи), Устройство содержит емкость 1 для испытуемых веществ, емкость 2 для питательных сред, дозирующий насос 3, термостатируемую кювету 4, измерительный датчик 5, биологический объект 6, цифроаналоговой преобразователь 7, регистратор 8, блок 9 программного управления, первый и второй пороговые элементы 10 и 11, реверсивный привод 12, воздушный насос 13, магнитную мешалку 14, .гСчет- чик 15 импульсов, дешифратор 16, блок 17 индикации и технологический блок 18,. . Технологический блок 18 (фиг.2) включает в себя узел 19 транспортирования испытьтаемого вещества, узел 20 дозирования испытываемого вещества и узел 21 дозирования реагента. Узел 19 содержит транспорти|()ующий механизм 22 с электроприводом 23, контактор 24 и формирователь 25 импульсов , Узел 20 содержит пробоотборник 26, соединенный механически с реверсивным электроприводом 27 и переключателем 28, Переключатель 28 соединен через реле 29 времени с форьирователем 30 импульсов и электродвигателем 31 дозирующего насоса 32 испытываемо го вещества, Кроме того, узел 20 содержит последовательно соединенные первую схему И 33, вторую схему И 34 и третью схему И 35, Узел 21 содержит последовательно соединенные схему И 36, реле 37 времени, дифференцирующий элемент 38 и электродвигатель 39 дозирующего насоса 40, соединенного трубопроводом с емкостью 41 для реагента, размещаемой в холодильнике 42. Измерительный датчик 5 содержит упругий элемент 43, измерительный тензодатчик 44, термокомпенсационный тензодатчик 45, стойку 46 с основанием 47 для крепления упругого элемента 43, элемент 48 крепления измеряемого биообразца, измерительный мост 49, подключенной к тенэодатикам 44 и 45 и к усилителю 50. Двухканальньй дозирующий насос 3 предназначен для ввода в термостатиуем то кювету 4 питательной .среды вывода содержимого при промывке юветы 4, причем производительность ывода жидкости больше производиельности Ввода, что достигается 5 применением в насосе рабочих элементов (силиконовых трубопроводов) разного диаметра. Это условие необх димо соблюдать, чтобы кювета 4 не переполнялась. В качестве промывочной жидкости используется питательная среда для поддержания жизнедеятельности биологического объекта. Перед началом работы по сигналу с третьего выхода блока 9 управле- НИН реверсивный привод 12 устанавливается в исходное положение. По сигналу с четвертого выхода блока 9 обнуляется счетчик 15 импульсов, по сигналу с пятого выхода блока 9 транспортирующий механизм 22 блока 18 устанавливается в исходное положение. Термостатируемая кювета 4 размещается в термостате . (не показан) . Емкость 1 испытуемых веществ представляет собой набор стандартны растворов химических соединений раз личных концентраций. Дозы этих раст воров вводятся в ячейки контейнера транспортирующего механизма 22, в другие ячейки контейнера вводится раствор питательной среды из. емкости 2. Так, например, если контейнер имеет 36 ячеек и испытания проводят ся с пятью концентрациями химических соединений, то в 1-5-е ячейки вводятся растворы первого химическо го соединения, причем в первую ячей ку вводится доза раствора меньшей концентрации (т.е. меныц ему номеру ячейки соответствует меньшая концен рация раствора химического соединения), в шестую ячейку вводится питательная среда (которая использует ся в работе как промывочный раствор в 7-11-е ячейки вносятся растворы второго химического соединения, в 12-ю ячейку вводится раствор питательной среды и т.д., в 31-35-е яч ки вносятся растворы шестого химического соединения, а в 36-ю ячейку - раствор питательной среды. Контейнер устанавливается опера тором на транспортирующий механизм 22, биологический объект 6 закрепл ется на основание 47 фиксации в термостатируемой кювете 4, после чего устройство готово к работе. Устройство работает следующим о

разом.

По команда с второго выхода блока 9 управления с помощью дозирующетируемую кювету 4.

По окончании выдержки времени выходной сигнал реле 29 времени через 2 го насоса 3 заполняется термостатируемая кювета 4 раствором питательной среды из емкости 2, после чего по сигналу с восьмого выхода блока 9 управле}ия включается воздушный насос 13 и магнитная мешалка 14. По комавде с третьего выхода блока 9 управления включается реверсивный привод 12, которьй перемещает измерительный датчик 5. При некотором (принятом априорно за нуль - от 0,05 до 0,1 г) натяжении механической связи между датчиком 5 и биообъектом 6 выходной сигнал датчика 5 достигает величины порогового элемента 10, и привод 12 останавливается. Это положение привода 12 соответствует исходному- состоянию биологического объекта. Сигнал с шестого выхода блока 9 управления, поступающий на вход S технологического блока 18, разрешает прохождение импульсов с формирователя 25 через схему И 33 в рабочем режиме и запрещает прохождение этих импульсов при установке транспортирующего механизма 22 в исходное состояние. Поэтому в рабочем режиме при поступлении сигнала на вход электропривода 23 по входу а блока 18 этот привод перемещает транспортируюп й механизм 22 на один щаг, срабатывает пе15еключаюшдй контактор 24, на выходе формирователя 25 формируется импульс, который, проходя через схему И 33, останавливает электропривод 23. Одновременно через схему И 34 включается реверсивный электропривод 27, и пробоотборник 26 опускается в первую ячейку контейнера транспортного элемента 22. Выходной импульс формирователя 25 поступает также на вход счетчика 15 импульсов, в котором записывается единица, а выходная информация индицируется блоком 17. По опускании пробоотборника 26 в ячейку контейнера срабатывает переключатель 28, который запускает реле 29 времени и через схему И 35 останавливает электропривод 27. Реле 29 времени включает дозирующий насос 32, которьш вводит содержимое первой в термостаформирователь 30 по выходу е техно логического блока 18 поступает на пятый вход блока 9 управления, а по входу Ь поступает ответный сигнал, который через схему И 36 запускает реле 37 времени. Сигнал с выхода формирователя 30 поступает также через схему И 35 на второй вход злектропривода 27, и пробоотборник 26 поднимается в верхнее положение, переключатель 28 срабатывает и подает на вход схемы И 35 запрещающий сигнал - электропривод 27 останавливается. Вьщержка времени реле 37 выбирается равной промежутку времени меж ду вводом в кювету 4 раствора испытуемого вещества и раствора реагента. .По окончании выдержки времени задний фронт выходного сигнала реле .37 дифференцируется элементом 38, выходной импульс которого запускает электродвигатель 39 дозирующего насоса 40, который вводит одну дозу реагента в кювету 4. Импульс с выхода элемента 38, поступающий на шестой вход блока 9 управления, выдает разрешение на про ведение режима регистрации результатов опыта, после чего блок 9 управле ПИЯ вьщает команду по.первому выходу которая отключает магнитную мешалку 14 и воздушньш насос 13 и разреша ет регистрацию результатов испытания. Регистратор 8 регистрирует номер ячейки (выходная информация счетчика 15) и силу сокращения биологического объекта (информация от измерительного датчика 5). По окончании времени регистрации вновь В1спючается магнитная мешалка 14 и воздушный насос 13, затем кювета 4 промывается с помощью дозирующего насоса 3 по команде со второго выхода блока 9 управления, а по сигналу с пятого выхода блока 9 транспортирующий механизм 22 перемещается на один шаг, и работа устройства повторяется. В устройстве предусмотрена возможность исключения из рабочего цикла дозирования реагента из емкости 41. Этот режим работы устройства используется при промывке трубопровода дозирующего насоса 32, когда по сигналу формирователя 30 блок 9 управления не формирует ответный сигнал для запуска реле 37 времени. При перемещении транспортирунлцего механизма 22 в конечную позищ ю сигнал с соответствующего выхода дешифратора 16 поступает на третий вход блока 9 управления, которьй по окончании цикла прерьтает работу устройства для замены контейнера транспор тирующего механизма 22. Если в процессе работы величина усилия сокращения биологического объекта превышает допустимое значение (2-10 г), выходной сигнал измерительного датчика 5 превьш ает порог срабатьгоания и пороговый элемент 11 формирует импульс. Выходной сигнал элемента 11 индицируется блоком 17, а также подается на второй вход блока 9 управления, который прерывает работу устройства для замены биологического объекта другим.

г i а

иг. 3