Устройство для отвода биоэлектрических потенциалов от растительных организмов Советский патент 1992 года по МПК A61B5/04 

Изобретение относится к технике электрофизиологических измерений и может быть использовано для отведения биоэлектрических потенциалов от растительных организмов в лабораторных и полевых условиях, и является усовершенствованием устройства поавт.св. №397199.

Известно устройство для отведения биоэлектрических потенциалов от растительных организмов, которое содержит корпус, являющийся одновременно резервуаром для растворов, хлорсеребряный электрод, две перегородки, патрон с резьбой и контактные фитили.

Перед использованием в работе корпус известного устройства последовательно заполняют насыщенным раствором KCI, 3 М раствором KCI на 3%-ном агаре и 3%-ным агаром. Затем вставляют разделительную перегородку с пропущенным сквозь отверстие в ней фитильком, доливают водой и ввинчивают в верхнюю часть патрон с фитилем, контактирующий с растительной тканью.

Однако известное устройство не обеспечивает однородности электрических характеристик и точности полученных результатов измерений. Указанные недостатки ограничивают использование известного устройства.

Цель изобретения - обеспечение однородности электрических характеристик и повышение точности результатов измерений.

Устройство для отвода биоэлектрических потенциалов от растительных организмов оснащено пористой перегородкой из эластичного материала, разделяющей рабочие растворы и вмонтированной в нижнюю часть корпуса устройства.

На чертеже показано устройство для отвода биоэлектрических потенциалов от растительных организмов, общий вид.

Устройство для отвода биоэлектрических потенциалов от растительных организмов включает корпус 1 из электроизоляционного материала (оргстекло, текстолит) с вмонтированной перегородкой 2, в которой закреплен стандартный хлорсеребряный электрод 3 (типа ХСВ-1). В нижнюю стенку корпуса герметично вставлен штепсель 4. Корпус 1

(Л

С

х|

со

о о

ю

одновременно является резервуаром для растворов. В верхней части в корпус 1 вмонтирована перегородка 5, через отверстие в которой пропущен обезжиренный фитиль 6 для обеспечения электрического контакта между электродом 3 и заполняющей верхнюю часть корпуса 1 водой. Контакт с растительным объектом осуществляется посредством фитилька 7, вставленного в патрон с резьбой 8. Патрон 8 ввинчен в верхнюю часть корпуса и имеет отверстие для заполнения верхней части корпуса водой.

При подготовке устройства к работе в нижнюю часть корпуса вставляют пористую .перегородку 9 из эластичного материала (поролона), разделяющую рабочие растворы.

Устройство работает следующим образом.

Подготавливая устройство к работе, в корпус 1 заливают определенное количество насыщенного раствора КС (3-5 мл). В корпус помещают пористую перегородку 9 из эластичного материала так, что ее нижний край соприкасается с верхним уровнем залитого в корпус 1 раствора KCI. Перегородка имеет форму цилиндра диаметром, на 2-3 мм больше внутреннего диаметра корпуса, и толщину 3-5 мм. Затем заливают подогретый до 50-60°С раствор 3 М KCI на 3%-ном агаре. После его застывания (через 3-5 мин) заливают подогретый раствор 3%- ного агара. После этого в корпус вставляют разделительную перегородку 5 с пропущенным сквозь отверстие в ней фитильком 6 так. что последний обеспечивает надежный электрический контакт с 3%-ным агаром. Затем корпус доливают доверху водой и в верхнюю часть ввинчивают по резьбе патрон 8 с фитилем 7, контактирующим с растительной тканью. На этом подготовка устройства к работе заканчивается.

Измерение осуществляют следующим образом.

Присоединяют устройство к растительному объекту, например к листу растения. Через штепсель 4 устройство подключают к входу самопишущего милливольтметра (например, типа Н3012). К второму входу самопишущего милливольтметра подсоединяют референтный электрод типа ЭВЛ 1МЗ, который располагается в почве. При этом образуется замкнутая электрическая цепь: лист-фитилек 7-вода-фитиль 6-3%-ный агар- 3 М раствор KCI на 3%-ном агаре-насыщен- ный раствор KCI-электрод 3-штепсель 4-самопишущий милливольтметр-референтный электрод-почва-корень-стебель-лист. Самопишущий милливольтметр регистрирует потенциал листа в точке соприкосновения его с фитильком 7 (относительно почвы).

В процессе работы фитиль 7 постоянно увлажняется водой из емкости.

В случае использования для измерений известного устройства, при его заполнении

рабочими растворами происходит процесс частичного (а в некоторых случаях, при большом диаметре корпуса, и полного) перемешивания растворов насыщенного KCI и 3 М раствора KCI на 3%-ном агаре. При этом образуется взвесь произвольной формы. Возникающая неоднородность формы границы растворов обуславливает значительную неоднородность электрических характеристик известного устройства и приводит к возникновению значительной диффузионной разности биопотенциалов в месте контакта устройства с растительной тканью, что обуславливает высокую точность выполняемых с его помощью измерений. В случае использования устройств большого диаметра агаровый гель не выполняет свои функции - роль буфера для диффузии KCI, т.е. использование таких устройств вообще недопустимо.

Пример 1. Измеряют значения метаболического потенциала листьев интактных растений фасоли и кукурузы (относительно почвы). Для сравнения точности измерений с помощью предлагаемого устройства в сравнении с известным измерения биопотенциалов каждого объекта проводят с помощью нескольких однотипных устройств (пять по предлагаемому устройству и пять по известному). Затем сравнивают погрешности результатов измерений одного и того

же объекта. Сравнение точности измерений метаболических потенциалов у растений кукурузы и фасоли приведены в табл.1,

Пример 2. Измеряют амплитуду светоиндуцированной биоэлектрической

реакции листьев растений сои (сорт Гизо) и кукурузы (гибрид М 291). Измерения проводят на одних и тех же листьях с помощью пяти предлагаемых устройств и 5 известных устройств. Освещенность составляет 30

Вт/м2; температура воздуха 26°С. Сравнение точности измерений амплитуды первой фазы светоиндуцированной биоэлектрической реакции растений сои и кукурузы приведено в табл.2.

Как видно.из приведенных в табл,1 и 2 данных, погрешность измерений, осуществленных с использованием предлагаемого устройства, в 2-4 раза ниже, чем у известного, что свидетельствует о большой точности

измерений при использовании предлагаемого устройства.

Формула изобретения Устройство для отвода биоэлектрических потенциалов от растительных организмов по авт.св. № 397199, отличающее- с я тем, что, с целью обеспечения однородности электрических характеристик и повышения точности результатов измерений, оно оснащено пористой перегородкой из эластичного материала, разделяющей рабочие растворы и вмонтированной в нижнюю часть корпуса устройства.

Использование: изобретение относится к технике электрофизиологических измерений, может быть использовано для отведения от растительных объектов биоэлектрических потенциалов. Сущность изобретения: устройство включает двойной жесткий герметичный корпус изтоконепрово- дящего материала, являющийся резервуаром для растворов, и электрод, изготовленный из хлорсеребрянного сплава, вмонтированный в корпус, причем в нижней части корпуса установлена пористая перегородка из эластичного материала, разделяющая растворы. 1 ил., 2 табл.

Таблица 1

10

Таблица 2

rACIHTEJTbKAS HЈH5