Способ закрепления клеток микроприсосом Советский патент 1990 года по МПК A61M5/20 B25J1/00 

Изобретение относится к биологии и медицине и может быть использовано для закрепления клеток при проведении микрохирургических операций над ними.

Целью изобретения является уменьшение утечки цитоплазмы из клеток за счет создания минимального отрицательного давления в полости микррприсоса. Указанная цель достигается тем, что в известном способе закрепления клеток, включающем введение клетки в область всасывания микроприсоса, подают в микропипетку положительное давление Рг сжатого газа, большее по абсолютному значению, чем давлением Рз закрепления клетки на кончике микропипетки за счет капиллярных сил, но меньшее, чем давление начала выхода пузырьков газа из кончика микро- пипетки, и сбрасывают давление Рг до атмосферного.

Способ осуществляют следующим образом.

8 чашку Петри помещают физиологический растворо с яйцеклетками мыши. Микропипетку (d 2 мкм) для микроинъекций заполняют раствором красителя нейтрального красного. Подавая на микропипетку- микроприсос (4-50 мкм) давление 0,01-0,05 кг/см и сбрасывая давление до атмосферного, после введения клеток в зону всасывания микроприсоса фиксируют на нем клетку за счет капиллярных сил, после чего в клетку инъецируют краситель дозой 10 ° мл (0,1 пл), по утечке которого судят об утечке цитоплазмы из клеток. При необходимости для более точного определения значения положительного давления для конкретной клетки можно использовать следующие расчеты.

Опускают микропипетку в камеру (например, в чашку Петри) с физиологическим раствором, в которой требуется произвести закрепление клетки. Кончик микропипетки при этом заполняется за счет капиллярных

сл

с

Os

ON Os 00

о

РЗ

СИЛ водным раствором до широкой ее части. Опреде.ляют положительное давление Рг сжатого газа,, подаваемое в микропипетку, из условия

(-РЗ) К Ркр,(1)

где РЗ - давление, создаваемое капиллярными силами, удерживающими клетку на кончике микрОприсоса,

Ркр - критическое давление начала выхода пузырьков газа из кончика микропипетки..

Давления РЗ и Ркр при этом соответственно определяют так.

Давление РЗ зависит от усилия РЗ закрепления Клетки и от радиуса внутренней поверхности кончика микропипетки следующим образом:

- fs

П

где. - площадь выходного отверстия микропипетки.

Давление Ркр согласно теории капиллярных сил определяют из условия р 2а

V

где а- коэффициент поверхностного натяжения на границе водный раствор - собственный пар.

Далее подают в микропипетку давление РГ (положение мениска раствор - собственный пар), вводят клетку в область.всасывания микропипетки и сбрасывают давление РГ до атмосферного..

.При этом за счет действия капиллярных сил происходит заполнение микропипетки водным раствором из области .всасывания, создается гидравлический поток, который присасывает клетку к кончику микррпипетки и далее она удерживается на кончике за счет капиллярных сил.

Для того, чтобы действие капиллярных

сил мениска обеспечивало необходимое

давление РЗ закрепления клетки на кончике

микропипетки, объем Vi области всасывания выбирают из условия

Vi - Укл V2 Vi - Vz + Vкл,(2)

где Vwi-объем клетки;

V2 - объем вытесненного из микропипетки водного раствора при изменении

давления от РЗ до Рг,

.е. объем всасываемого в микропипетку раствора (Vi - V) обеспечивает положение мениска, при котором действие капиллярных сил создает давление, равное давлению РЗ закрепления клетки.

Для сферической формы области всасывания микропипетки диаметр сферы DC, в которую вводят клетку, равен

DC /WT VEWTV

ТГ гГ

(3)

Практикой показано, что создание минимального давления, достаточного для закрепления клеток, не приводит к гибели клетки. Особенно это важно при микрохирургии (при пересадке ядер и др. органелл, при микроинъекциях и т.д.), когда излишний присос части клетки во впемя операции приводит к созданию внутриклеточного давления, что при проколе клетки очень существенно, так как неизбежно происходит при этом вытекание ци:

топлазмы через пёрфор ацию мембраны. Это наблюдается непосредственно под микроскопом после того, как микропипетку, производящую микрохирургию (прокол клетки), выводят из клетки.

Способ позволяет сохранить ж -азнаспо- собность 92-100% клеток.

Формула изобретения

Способ закрепления клеток микроприсосом путем введения в физиологический раствор с клетками, заполнения его полости физиологическим раствором и присасывания клеток посредством создания в

ней отрицательного давления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения утечки цитоплазмы из клеток за счет создания минимального отрицательного давления в полости микроприсоса, перед

введением микроприсоса в физиологический раствор с клетками в его полости создают положительное давление 0,002- 0,1 кг/см, подводят к клетке, а присасывание осуществляют после понижения

давления в полости микроприсоса до атмосферного за счет капиллярных сил.

Изобретение относится к области биологии и медицины, и может быть использовано для закрепления клеток при проведении микрохирургических операций над ними. Целью изобретения является уменьшение утечки цитоплазмы из клеток за счет создания минимального отрицательного давления в полости микроприсоса. Для этого перед подведением микроприсоса к клетке в его полости создают положительное давление от 0,002 до 0,1 кг/см², а присасывание осуществляют после понижения давления в полости микроприсоса до атмосферного за счет капиллярных сил. Способ позволяет сохранить жизнеспособность 92-100% клеток.