Устройство для препарирования биологических объектов Советский патент 1986 года по МПК G01N1/28 

Изобретение относится к биологии и медии 1не и может быть использовано при подготовке биологических объектов к оптическим и электронномикроскопическим исследованиям.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства при обеспечении высокого качества препарирования.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - емкость для реактивов ; на фиг.3 - электромагнитный к-папан; на фиг. 4 - рабочая камера.

Устройство имеет корпус 1, изготовленный из нержавеющей стали, содержащий герметично закрывающиеся люки 2-4. Внутри корпуса расположе-ны герметичные емкости 5 для реактивов (например, 12. штук).

В нижней части каждой емкости имеется технологический клапан 6, от которого отходит трубопровод 7, соединяющийся с коллектором 8, выполнензгым в виде радиально расположенных каналов 9, соединенных общим осевым вертикальным саналом 10 с термостатируемой герметичной рабочей камерой 11-с био6бъектами. Между емкостями 5 и -рабочей камерой 11 расположены впускные клапаны 12. Рабочая камера соединенас герметичной емкостью 13 для сбора реактивов через выпускной- клапан 14. Емкость 13 расположена возле люка 4 и сообщена трубопроводом 15 с выводными отверстиями 16 для подключения в систему вытяжной вентиляции.

В верхней части емкостей 5 имеются отверстия 17, к которым подходят воздухопроводы 18, соединенные с компрессором 19 источника повьш1енного давления. От компрессора отходит воздухопровод 20 с клапаном 21, выход которого соединен с вертикальным каналом 10 коллектора 8. Устройство содержит блок 22 управления, который управляет работой клапанов 12,14 и 21 и компрессором 19.

Блок управления представляет собой набор реле времени.- Реле времени позволяют задавать вьщержки времени от 5 мин до 24 ч, необходимые для обработки биообъектов тем или иным химреактивом. В цепи управления каждого электромагнитного клапана включены реле .времени, которые задают время, необходимое для заправки химреактивом контейнера с биообъектами, нахо907082

дящегося в рабочей камере, и время, необходимое дпя обработки биообъектов при различной температуре в процессе термостатирования. Реле времени непосредственно управляют электромагнитными клапанами, подавая и снимая с их обмоток напряжение питания. Программа работы всего устройства задается перед начапом цикла обработки путем установки соответствзпощих

интервалов времени на ппсалах реле времени. Очередность обработки биообъектов хймреактивами устанавливается соответствующей коммутацией цепей , 15 питания самих реле времени до начала цикла обработки. В блоке 22 управления используется последовательная организация работы задатчиков сигналов (времени) по каждому каналу с 20 последовательным переходом от одного клапана к другому.

Емкость для реактивов (см.фиг.2) состоит из корпуса 23, крьш1ки 24, прокладки 25, шарика 26, пружины 27, 25 корпуса 28, соединительных винтов

29, шарика 30, штуцера 31, пружины 3 2.

Емкость 5 соединена с посадочным фланцем 33 через прокладку 34. Посадочный фланец состоит из ролика 35,

оси 36, упора 37, толкателя 38, шпонки 39, толкателя 40, пружины 41, уплотнительного кольца 42, стопорной чеки 43, оси 44.

3,5 Электромагнитный (двухпозиционный) клапан 12 (см.фиг.3) состоит из корпуса 45, выполненного, например, из стали, двух электромагнитов 46 и 47, якоря-сердечника 48, штока

40 49, клапана 50, постоянных магнитов 51 и 52, герметичных контактов 53, пружины 54.

Рабочая камера 11 (см.фиг.4) состоит, например, из корпуса 55, крьш145 ки 56, прокладки 57, нажимного винта 58, рычага 59, сетки 60 для биообъектов 61, подводящего шланга 62, змеевика 63, отводящего шланга 64, термоконтактора 65, резинового кольца

JQ 66, термоизоляции выпускного клапана 14 (не показана), экранирующего элемента 67.

Устройство работает следующим образом.

55 После проведения всех подготовительных работ (заправка герметичных емкостей 5 хймреактивами и установка их в устройстве, установка време3ни обработки реактивами на шкалах реле времени) включают источник питания блока 22 управления. При этом включается компрессор 19, который поддерживает постоянное давление -в воздухопроводах 18 пневмосистемы в течение всего цикла работы устройства. Далее по сигналу с блока управле ния включается реле времени заправки, например, реактивом 1, и при этом включается электромагнитный клапан 12, смонтированный в трубопроводе, соединяющем емкость 5 с реактивом 1 и рабочую камеру П. Реле времени заправки реактивом 1 выдерживает время, необходимое для заправки рабочей камеры реактивом (время выдержки устанавливается при наладке устройства с учетом вязкости реактива), после чего выключается клапан 12 и включается реле времени обработки реактивом I (время обработки реактивом устанавливается в начале цикла). По истечении времени обработки реактивом 1 реле времени обработки реактивом 1 вьжлючается и включае реле времени слива реактива 1. При этом включаются клапаны 14 и 21 устройства и реактив 1 вытесняется воздухом в герметичную емкость 13. После этого реле времени слива реактива 1 выключается и включает реле времени заправки реактивом 2. Далее следует вьщержка времени обработки реактивом 2, его слив и т.д. После того как слит последний реактив, выключаются клапаны 14 и 21 устройства, камера 11 открывается и из нее извлекается препарированный биообъект. Изменение очередности обработки биообъекта, поддержащего препарированию различными реактивами, производится переключением цепей блока 22 управления. Герметичная емкость 5 (см.фиг.2) отсоединенная от фланца 33 и воздухо провода 18, заполняется жидким реактивом, например альдегидом глутаровой кислоты, и после этого закрывается крышкой 24, плоскость разъема уплотняется прокладкой 25. Крьшка заворачивается на резьбе верхней час ти корпуса 23. Шарик 26, поджатый к седлу пружиной 27, запирает выход реактиву из емкости. Далее заправлен 084 нал реактивом емкость устанавливается во фланец 33. Поджатие емкости к фланцу осуществляется путем поворота емкости по часовой стрелке, как показано на фиг.З, при этом клиновая поверхность Б (см.фиг.2) попадает под ролик 35, сидящий на оси 36, который осуществляет прижатие емкости к фланцу 33 через прокладку 34 и нажимное соединение деталей шип-паз. С помощью толкателя 38 и толкателя 40, сопрягающихся между собой по наклонной плоскости, шарик 26 отжимается от своего седла, и жидкий химреактив заполняет свободную полость под клапаном 12, протекая при этом через отверстия 68 в корпусе 28 и далее в полость В и отверстие 69 к клапану 12. Для удержания шарика 26 в поднятом относительно седла положении служит чека 43, которая препятствует отходу толкателя 40 в исходное положение за счет действия пружины 41.После установки емкости во фланец 33 на штуцер 31 устанавливается воздухопровод 18, по которому подается сжатый воздух, отжимаюпщй шарик 30 от своего седла и поджимающий реактив к клапану 12.. По команде блока 22 управления электромагнитный клапан открывается, и сжатый воздух вытесняет объем хим- реактива в рабочую камеру 11 (см. фиг. 1) . Электромагнитный клапан 12 открыт в течение времени, прямо пропорционального объему, необходимому для заполнения рабочей камеры. Принцип дозированной подачи реактивов в устройстве заключается в том, что поджатьп воздухом столб жидкости внутри емкости 3 при открытии электромагнитного клапана по команде блока 22 управления вытесняется в камеру 11. Время действия сжатого воздуха при этом прямо пропорционально объему реактива, который необходимо вытеснить в камеру 11. Электромагнитный (двухпозиционный) клапан работает следующим образом. Жидкий химреактив подается в клапан, как показано по стрелке, через отверстие 70, закрытое фторопластовым клапаном 50. По команде блока 22 управления импульс тока поступает в нижний электромагнит 46, кото.51 рый втягивает сердечник 48 в нижнее положение, при этом сердечник 48 через шток 49 и пружину 54 передает давление на клапан 50 и закрывает отверстие 70. Клапан закрыт, реактив заперт и ие поступает в выходной канал. Сердечник 48 при этом притянут к постоянному магниту 52, а электромагниты обесточены. Включение и выключение электромагнитов осуществляётся импульсным электрическим сигналом. При необходимости открыть клр пан 50 по команде блока управления электрический импульс подается в верхний электромагнит 47, который переводит сердечник 48 в крайнее верхнее положение. Сердечник 48 увле кает в верхнее положение шток 49, ко торый открывает отверстие 70, и жидкий реактив перетекает, как показано по стрелке, и далее через канал к потребителю. При подаче тока в ниж нюю катушку электромагнита 46 сердеч ник 48 втягивается в нее, а верхняя катушка электромагнита 47 при этом обесточивается, сердечник переходит из верхнего положения в нижнее и кла пан закрьгаается. Рабочая камера 11 (см.фиг.4) выполнена из нержавеющей стали. В верх ней части камеры имеются входные каналы, расположенные радиально и сходящиеся к центральному вертикальному каналу. С наружной, лицевой, стороны камеры расположена герметизирующая крьшка 56, которая закрывает входное в камеру отверстие через про 086 кладку 57. Прижатие крьппки 56 к корпусу камеры осуществляется при помощи винта 58, установленного в отбрасьтаемом рычаге 59, шарнирно закрепленном с одной стороны с камерой и другим концом связанным с камерой при помоши замкового устройства. Размещенные в камере 6i :ологические объекты о{Фтаются реактивами, поступающими в камеру через трубопроводы 7 по входным каналам. Для предотвращения попадания биообъектов (фиг.4), подлежащих препарированию, в электромагнитный клапан, служит сетка 60, выполненная из нержавекяцей стали. Для удаленця реактива из камеры используется сжатый воздух, который поступает через воздухопровод 20 и клапан 21 от компрессора 19. При необходимости термостатирования камеры последнее осуществляется путем подачи нагретого воздуха по шлангу 62 через штуцер по стрелке в тонкостенный змеевик 63 с последующим выходом воздуха через штуцер, и далее по шлангу 64 воздух удаляется за пределы устройства, например, в вытяжной шкаф. Термоконтактор 65 удерживается в корпусе 55 камеры при помощи резинового кольца 66. Для исключения процесса теплоизлучения камеры 11 она защищена экранирующим элементом 67, например асбестовой тканью. Удаление реактивов из камеры осуществляется через электромагнитный клапан 14.

Фиг. 2

фиг.З

К УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕПАРИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее герметичную термостатированную рабочзпо камеру, соединенную через систему подачи реактивов с емкостями для реактивов, и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при обеспечении высокого качества препарирования биологических объектов, в нем система подачи реактивов содержит установленньш на входе рабочей камеры коллектор, соединенный через трубопроводы и впускные клапаны с емкостями для реактивов, герметичную емкость для сбора отработанных реактивов, сообщенную через выпускной клапан с выходом рабочей камеры, и источник избыточного давления воздуха. 2.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что коллектор выполнен в виде корпуса, имеющего осевой канал, герметично соединенный с входным патрубком рабочей камеры, и радиальные каналы по числу емкостей для реактивов, герметично соединенные с соответствующими впускными (Л клапанами. 3.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок управления выполнен в виде реле времени, соединенных с входными и выходными клапанами и компрессором. ;о о о сх