Устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов

СООЗ СОВЕТСНИХССЦЮФСМЕСНИПРЕОЪБЛИН 12 К 9/00 БР ТЕН ЕЛЬСТВУ ПИСАНИЕАВТОРСКОМУ СВИД(72) В.В,Дергачев и А.Г.Камкин (71) 2-ой Московский ордена Ленина государственный медицинский институт им.Н.И,Пирогова(56) 1, Авторское свидетельство СССР Ю 819169, кл, С 12 К 9/00, 19782. Авторское свидетельство СССР 9 905277, кл. С 12 К 9/00; 1979 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОЗЛЕКТРОДНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОВЬЕКТОВ, содержащее корпус с соеди. ненными между собой предварительной камерой. камерой отсоса, рабочей камерой, выполненной в виде полого- цилиндра, верхнее основание которого в,801017722 А йолнено эаподлицо с корпусом, а центр сиькетрии лежит на равном расстоянии отцентра симметрии предварительной камеры и камеры отсоса, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности исследования, устройство снабжено приспособлением для под.держания стабильной температуры, выполненным в виде полого цилиндра с каналом для ввода термодатчика в рабочую камеру, установленного внутри рабочей камеры, при этом внешняя стенка цилиндра выполнена в виде спиралевидной прямоугольной канавки, снабженной каналами для подвода и отвода теплоносителя, а камера отсоса выполнена в виде полого эллиптического ци-линдра и снабжена каналами для ввода индифферентных электродов.Изобретение относится к медицине.в частности к объектам медицинскойтехники, а именно к устройствам длямикроэлектродного исследования биологических объектов,Известно устройство для микроэлектродного исследования биологических объектов. содержащее корпус с рабочей камерой, приспособление длякрепления биологического объекта. каналы для подачи и отсоса перфузионной 1 Осреды, снабженные Фитилями. причемвходное отверстие канала отсоса расположено выше выходного отверстия канала подачи раствора, и канал для индифферентного электрода 1 , 15Недостатки такого устройства заключаются в том, что скорость протекания перфузионной среды определяетсяфитилями, которые по своей сущностиявляются инерционными устройствами и 2 Оне позволяют изменять скорость и типперфуэионной среды, не обеспечиваютдлительных экспериментов, окончательно не отмываются от биологически активных веществ. Устройтво не обес"печивает гальваническую развязку рабочей камеры от системы. подачи иотсоса перфузионной среды. Расположение входного и выходного отверстийканалов не позволяет использоватьустройство при исследовании влияния ЗОна объекты вязких соединений, так какони не поддаются отсосу из рабочейкамеры по предлагаемой схеме, Имеется только один канал для индифферентного электрода, что не позволяет использовать для изучения объекта методы фиксации потенциала на мембранеклетки, ионофоретической микрОинъекции веществ в клетку и аппликации веществ на мембрану клеток,Известно устройство для микроэлектродного исследования биологическихобъектов, содержащее корпус с соединенными между собой предварительнойкамерой, камерой отсоса, рабочей камерой, выполненной в виде полого цилиндра, верхнее основание, котороговыполнено эаподлицо с корпусом, ацентр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предвариОтельной камеры и камеры отсоса, приэтом рабочая камера снабжена каналами,для ввода индифферентных электродов, расположенными симметрично относительно рабочей камеры 121.Однако такое устройство не обеспечивает возможность изменения температуры перфузионной среды в рабочей камере или поддержание ее назаданном уровне, что необходимо припроведении экспериментов с биологи- бОческими объектами, например клетками. Так, для микроэлектродного исследования нервных клеток медицинской пиявки необходимо выдерживатьтемпературу 171 С, температура жиз недеятельности нервных клеток улиток равна 25+1 С, микроэлектродноеисследование культуры нервной тканимлекопитающих проводится при 2611 С.Изменение температуры подаваемойв рабочую камеру перфузионной средынепосредственно в системе протокане обеспечивает поддержание необходимой температуры в рабочей камере,так как перфузионная среда имеет относительно малую скорость протока.)ее объем много меньше объема устройства и соединительных трубок, и перФузионная среда принимает температуру основных узлов системы протокаи устройства, определяемую температурой окружающей среды,Устройство не обеспечивает такжеработу при использовании в качествеиндифферентных электродов стеклянйых микроэлектродов, заполненныхэлектролитом, имеющих по сравнениюс. рабочими микроэлектродами тольконесколько большее сечение кончика дляуменьшения постоянной времени и сопротивления микроэлектрода. Увеличенное сечение индифферентного стеклянного микроэлектрода приводит к выходу ионов в полость рабочеи камеры исдвигу параметров перфузионной среды, что недопустимо по условиям эксперпмента,целью изобретения является повышение точности исследования.Поставлениая цель достигаетсятем, что устройство для микроэлектродного исследования биологическихобъектов, содержащее корпус с соединенными между собой предварительнойкамерой, камерой отсоса. рабочеи камерой. выполненнои в виде полого цилиндра, верхнее основание котороговыполнено заподлицо с корпусом, ацентр симметрии лежит на равном расстоянии от центра симметрии предварительной камеры и камеры отсоса,дополнительно снабжено приспособлением для поддержания стабильной температуры, выполненным в виде пологоцилиндра с каналом для ввода термодатчика в рабочую камеру, установленного внутри рабочей камеры, при этомвнешняя стенка цилиндра выполнена ввиде спиралевидной прямоугольнои канавки, снабженнои каналами для подвода и отвода теплоносителя, а камера отсоса выполнена в виде пологоэллиптического цилиндра и снабженаканалами для ввода индифферентныхэлектродов,На чертеже изображено устройство для микрозлектродного исследования биологических объектов.Устройство состоит из корпуса 1,. в котором расположены предварительная камера 2, рабочая камера 3 и камера отсоса 4. Предварительная камера 2 соединена с рабочей камерон 3горизонтальным соединительным каналом 5, расположенным в ее нижней части. Рабочая камера 3 соединена с камерой отсоса 4 горизонтальным соединительным каналом 6, расположенным в ее нижней части. Горизонтальные 5 соединительные каналы 5 и 6 имеют одинаковое сечение, Рабочая камера 3 снабжена дополнительным цилиндром 7, внешняя поверхность которого выполнена со спиральной прямоугольной ка навкой 8, соединенной с двумя каналами 9:.и 10.для подвода теплоносителя, расположенными в верхней и нижней части корпуса устройства, В корпусе.1 выполнены два канала 11 и 12 для ввода в полость камеры отсоса 4 двух индифферентных электродов, В корпусе 1 выполнен канал 13 для ввода в полость рабочей камеры 3 термодатчика. В центре рабочей камеры 3 - при-. ,способление для установки объекта ис- ф следований 14.Устройство работает следующим образом.Корпус 1 устройства фиксируется . под объективом микроскопа, После этого канал 9 соединяется с входом, а канал 10 - с выходомтермостатирующей системы.В канал 13 устройствавводится термодатчик. Предварительнаякамера 2 и камера отсоса 4 30соединяются с внешней системой протока. В предварительную камеру 2подается такое количество перфузионной среды, чтобы все камеры устройства заполнились. Объект исследований крепится на приспособлении дляустановки объекта исследований 14. После этого в каналы 11 и 12 вводятся индифферентные электрод;. Включаются внешняя система протока и термостатирующая система. доводящая температуру перфузионной среды в рабочей камере устройства до заданной. исходя иэ особенностей биологического объекта и целей эксперимента. После этого к объекту исследований подводятся микрозлектро" дыаТаким образом, введение в рабочую камеру устройства дополнительного цилиндра, равного по высоте рабочей камере, с внешней поверхностью, выполненной в виде спиралевидной прямоугольной канавки, снабженной каналами для подвода и отвода теплоносителя, с каналом для ввода термодатчика, камеры отсоса в виде эллиптического цилиндра с двумя каналами для индифферентных электродов позволяют при минимальном температурном дрейфе изменять температуру перфузионной среды в широких пределах, определяемых требованиями биологичесКих объектов. автоматически поддерживать ее на заданном уровне непосредственно в рабочей камере путем включения устройства в общую систему термостатирования и с высокой степенью точности выдерживать электрохимические параметры перфуэионной среды. Устройство может быть использовано для проведения микроэлектродных исследований биологических объектов, в частности клеток, где требуется высокая степень точности измерения биоэлектрических параметров, в том числе культуры ткани пдзвоночйых и беспозвоночных, а также растительных клеток.1017722 Составитель Н.Ллексееваактор Л.Веселовская Техред Ж,Кастелевич Корректор Е Рошкож иа а аакаэ 3481/ филиал ПП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 523 ИПИ Государственно дЕлам изобретений 035, Москва, ЖПодписноео:комитета СССРоткрытийРаушская наб, д, 4/