Микроманипулятор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 10.06. 81 (21)3303251/30-15 (31 М. КЛ.з А 61 В 5/04 с присоединением заявки Мо(23) П ио итетГосударственный комитет СССР по Лелам изобретений и открытийДата опубликования описания 23.09,82(72) Авторыйэобретения А.А. Харламов, Н.А. Галинскийи Г.Н. Ше Опытное производство Института им Р.Е. Кавецкого АН Украинско физиологии им. А.Л. Богомольца А(54) МИКРОМАНИПУЛЯТОР. Указанный ьзуется для о погружения эксперименх свободном жателем микроэлектро микроманипулятор исп дистанционного шагов микроэлектродов в мо тальных животных при поведении 2. ер Изобретение относится к медйкобиологической технике, которая исполь зуется в экспериментальной биологии, а именно к микроманипуляторам для погружения микроэлектродов в мозг экспериментальных животных при их свободном поведении.Известен микроманипулятор для нейрофизиологических исследований,содержащий винтовую передачу движения от привода к исполнительному органу, в качестве привода используется шаговый двигатель 1.Известный микроманипулятор имеет большие габариты и вес и не может быть применен для установки на гоЛове экспериментального животного при микроэлектродных исследованиях в условиях свободного перемещения животного. При этом укаэанный микро- манипулятор сложен в изготовлении и громоздок.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является простой микроманипулятор для нейрофизиологических исследований, содер. жащий электромагнитное реле, храповой механизм, червячную передачу, червяк которой связан с храповым колесом, а червячное колесо - с д Однако при передвижении животногонаходящегося в свободном поведении,возможно повреждение микроэлектродаизвестного манипулятора, так как онмеханически не защищен, Кроме того,применение электромагнитного реле,которое близко расположено возлеэлектрически незащищенного от наводок микроэлектрода, вызывает помехипри отведении потенциалов головногомозга животных.Центр тяжести микроманипуляторасдвинут и не совпадает с направлением перемещения микроэлектрода кповерхности исследуемого объекта,что вызывает непредвиденную реакциюживотного и помехи при исследовании25 нейронов,Укаэанные недостатки снижают надежность и качество проведения нейрофизиологических исследований.Целью изобретения является повы 30 шение надежности устройства и обес959753 печение точного проведения нейрофизиологических исследований.Для достижения цели в микроманипуляторе для нейрофизиологическихисследований на животных, содержащедержатель микроэлектродасоединенныйчервячной передачей с барабаном иснабженный механизмом перемещения,механизм перемещения держателя микРоэлектрода выполнен.в.виде двух,подпружиненных телескопических трубчатых корпусов, закрепленных вертикально на оси, верхний из которыхсоединен с держателем и установленсвободно на оси, а нижний - с барабаном и снабжен хомутом для установки манипулятора на голове животного,причем оба корпуса снабжены симметрично установленными на их внешнейповерхности роликами, через которыепропущена гибкая нить, один конецкоторой соединен с барабаном, а второй - с верхним корпусом.ца фиг. 1 изображен предлагаежймикроманипулятор, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сверхубез кронштейна 1 на фиг. 3 - схемакинематического соединения верхнегои нижнего корпусов микроманипуляторана фиг. 4 - разрез А-А нафиг. 1.Микроманипулятор содержит червячную передачу 1, червячное колесо сбарабаном 2 держатель 3 микроэлектрода со стопорным винтом 4 и связывающий их механизм вертикального перемещения,Механизм вертикального перемещения выполнен в виде двух корпусовверхнего 5 и нижнего 6, подпружиненных пружиной 7. Верхний корпус 5 содержит держатель 3 микроэлектюода8, винт 4 для закрепления микроэлектрода, Ролики 9 полиспастов, платудля подпайки выводов, прикрепленнуюна кронштейне 10 к корпусу 5 при помощи винтов . На этом же кронштейнекрепится полевой транзистор 11, служащий для усиления биопотенциалов,снимаемых с микроэлектрода 8.Верхний корпус 5 смонтирован свозможностью свободного перемещенияштоков по оси в нижнем корпусе 6,представляющем собой трубку, котораятелескопически входит во внутрь соответствующей трубки нижнего корпуса6 и служит направляющей для микроэлектрода 8, ца нижнем корпусе 6смонтированы червячная переДача 1 ичервячное колесо с барабаном 2, хомут 12 для закрепления микроманипулятора на голове экспериментальногоживотного и нижние ролики 9, Корпуса5 и 6 связаны между собой гибкойнитью 13 (фиг. 3), пропущенной через ролики 9, которые расположенысимметрично относительно держателя 3микроэлектрода, при этом один конецнити закреплен на корпусе 6, а второй - на барабане 2 червячного колесапередачи. При работе с жйвотными приих свободном поведении с целью изучения электрической активности нейром нов головного мозга микроманипулятор5 устанавливают на трубке 14 с помощьюхомута 12 и винта 15 (фиг. 1 и 4) .Упомянутая трубка 14 предварительновживается в кость черепа 16 экспериментального животного так, чтобы10 ось микроэлектрода 8 располагаласьнад выбранным участком мозга.Микроманипулятор работает следующим образом.Гибким тросиком (не показан) вра 15 щают чеРвячнУю пеРедачу 1, при этомбарабан 2 поворачивается на определенный угол, а гибкая нить 13, закреплен. ная одним концом на барабане, наматывается на него и приводит в движение верхний корпус 5, сближая ролики полиспастов.Верхний корпус 5. сжимает пружи-ну 7 и.сам перемещаетсяпо направлению к нижнему корпусу 6. А так какмикроэлектрод 8 жестко закреплен вкорпусе 5, то сам микроэлектрод поступательно перемещается вниз.Таким образом кончик микроэлектрода 8поступательно подводится к поверхности мозга. Регистрация момента приЗО косновения может осуществляться припомощи осциллографа или другой электронной аппаратуры, Последующее погружение микроэлектрода 8 в мозг животного осуществляется дальнейшим35 вращением червячной передачи 1. Электрический сигнал, усиленный полевымтранзистором 11, подается на аппаратуру регистрации нейронной активности.40 Размещение полевого транзистора11 вблизи микроэлектрода 8 и их общий корпус, обеспечивает минимальновозможную длину проводника соединяющего микроэлектрод с транзистором,45 и достаточную жесткость этого проводника, что уменьшает посторонние наводки и повышает точность отведенияи регистрации электрической активности нейронов.Расположение микроэлектрода 8внутри трубки также исключает меха-.нические его повреждения.При вращении червячной передачи вобратном направлении верхний корпус 5под действием пружины 7 возвращаетсяв исходное побожение, извлекая микроэлектрод из мозга животного. Такимобразом, микроманипулятор позволяеткак прямой, так и обратный ход микроэлектрода.60Использование предлагаемого микроманипулятора, по сравнению с извест/нымисключает возможность повреждения микроэлектрода при передвиженииживотных, так,как в микроманипуляторе65 предусмотрена защита микроэлектрода959753 0 Формула изобретения Тираж 714 Подписное НИИПИ Заказ 7 илиал ППП "Патент" ул.Проектная жго от механических помех и повреждений.Кроме того, отведение биопотенциаловпроисходит с минимальными помехами.Повышается надежность и качество проведения нейрофизиологических исследо-.ваний, так как центр тяжести микроманипулятора совпадает с направлениемперемещения микроэлектрода. Иикроманипулятор имеет минимально-возможныегабариты и вес. Микроманипулятор для нейрофизиологических исследований на животных, 15 содержащий держатель микроэлектрода, соединенный червячной передачей с..барабаном и снабженный механизмом перемещения, о т л и ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью повышения надежности устройства и обеспечения точного проведения нейрофизиологнческих исследований механизм перемещениядержателя микроэлектрода выполнен ввиде двух подпружиненных телескопических трубчатых корпусов, закрепленных вертикально на оси, верхний изкоторых соединен с держателем микроэлектрода, а нижний - связан червячной передачей с барабаном и снабженхомутом для установки манипуляторана голове животного, причем оба корпуса снабжены симметрично установленными на их внешней поверхности роликами, через которые пропущена гибкаянить, один конец которой соединен сбарабаном, а второй - с верхним корпусом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Автсрское свидетельство СССР Р 492381, кл. А 61 В 5/00, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР М 492382, кл. А 61 В 5/00, 1976,