Способ проведения микрохирургических операций на изолированных яйцеклетках

ВЕТСН СТАЕ ОЦИА РЕСП"С 12 Ы 5/00 ГОСУДАРСТВЕН ПО ИЗОБРЕТЕНИ ПРИ ГКНТ СССР И НОМИТЕТ И ОЧМРЦТИЯ И АВТОРС уктор борос 1 п, Регвопа 1шхсгозигяегусаг 1 у ешЬгу 5, У 2, 1986,Я МИКРОХИРУР- ИЗОЛИРОВАННЫХ ех" к биот ому хозяй вано при ких операах. Целью ение авоб позволя носит ельс спольз ургиче т тся повьпюба. Спо 4:ь ь ) Изоблогии отехноозяйст" при прокахповыр на яжения. едукщим1), микро- элек(46) 23.2,90, Бюл, У(71) Специальное констрбюро биологического приАИ СССР(56) 3,08 атаа, Н.ТасаЬазсоврийег - соа 1 го 11 ейой ХегйьИвей еда апйов. ТЬего 8 епо 1 о 8 у ч. 2р. 335-345.(54) СПОСОБ ПРОВЕДЕП 1 ЧЕСКИХ ОПЕРАЦИИЯЙЦЕ КЛЕТКАХ(57) Изобретениенологии, медицинеству и может. бытьпроведении микрохцнй на изолированизобретения являетоматизации спосо ретение относится к би медицине и сельскому х вуи может быть использовано ведении микроопераций на кле Целью изобретения являетс аение автоматизации способа. На нг. 1 показан питател фиг. 2 - кривая импульса напр Способ осуществляется сл образом. Заполняют выполненный пипетки, суспитатель 1 (Фиг.в виде коническойпензией клеток 2 в ет полностью автоматизировать основные микрооперации с изолированнымиклетками, такие как внутриклеточнаямикроинъекция, разрезание яйцеклеткч к др., н снизить травмированиеклеток путем поочередного эакреппенин клеток 2 на неподвижном микраприсосе 4. Контроль выхода одиночнойклетки 2 в область всасывания .икроприсоса из питателя 1 и контроль всасывания клетки.2 в накопитель 3 приотводе ее иэ зоны операции после воздействия иа нее микроянструментом 8и открепления от микропрнсоса 4 осуществляют кондуктометрическим мето"дом, не требукв 1 им освещения клетки,4 яксируя.импульс напрчжения при про.хождении клетки через микроотверстияпитателя 1 и накопителя 3, а у;равление микроинструментом 8 проводятотносительно строго заданного полокения закрепленной на неподввкноммикроприсосе клетки 2. 2 ил,2В физиоло Гиче ском м имщ р аст вор ентов), далее зам н акоп ит ель3, виде конической акг кончики пита и микроприсоса ит таким образом, сывания микропривсасываиия накоись. Через изме- ение 5 лрикладываателя 1 и электролите (например, растворе, содержаще ных в воде компонен полияют электролито выполнеиньУг также в микропипетки. Помещ теля 1, накопителя 4 в тот же электрол чтобы область 1 вса соса 4 н область 11 пителя 3 перекрывал рительиое сопротивл ют к электроду 6 питз147335троду 7 постоянное электрическое напряжение и одновременно через питатель 1 создают гидравлический проток, вытесняющий из питателя клеткив область 1 всасывания микроприсоса54. При этом при прохождении единич-ной клетки 2 через, выходное микроотверстие питателя 1 увеличивается сопротивление между электродами 6 и 7, 10ток уменьшается и с сопротивления 5снимается импульс напряжения Б,.(Фиг. 2), амплитуда. которого пропорциональна объему Чц, клетки 2. ПО:слеокончания импульса останавливают гидравлический проток и снимают электрическое ванряжение через питатель,обеспечивая выход из него только одной клетки 2 (положение "а" клетки2, Фиг. 1.).20Амплитуду импульса Б питателя1 при условии, что объемнай доля рклеток намного меньше 1, т.е. р ( 1и удельное сопротивлениемембр "ны клеток намного большеудельного 25сопротивления оэлектролита, т.е.1 в уА р определяют по ФОрмуле161 оо Рм 7 л К0Ф иее ааееиаеааиае иеи(1)пмаЙа (1+) впют Цит30где 1 - ток питателя при отсутствиив его выходном отверстииклеток;ь - удельное сопротивление элек-тролитаа;Ч,-. объем клетки 2 до проведения над вей микрооперации;- фактор Формы и ориентацииклеток;Й- диаметр выходного отверстияпитателя;- отношение сопротивления пи"тателя к эвивалентному со"противлению нагрузкиДалее создают через неподвижныймикроприсос 4 гидравлический проток,присасывающий клетку 2 к его кончи-ку (положение "б" клетки 2) и произ"Водят ВОздейстВие над ней микрОИНструментом,8. После выполнения манипуляций микроивструментом 8 создаютчерез микроприсос 4 обратный гидравфлический проток, освобождая клеткуи помещая ее В область 11 всасывания накопителя 3 (положение ."в",клетки 2); Через измерительное сопротивление 9 прикладывают к электроду 1 О накопителя 3 и электроду 7 по"стоянное электрическье напряжение в161 он Рзл 7 кл 2 Ю шее е и ииее нам ЙФ (1+Д ) ф.где 1оц ток накопителя 3 при Отсутствии в его входной отвер"стив клетки 2;объем клетки 2 после прове"девин над ней микроонерации:,диаметр входного Отверстиянакопителя,:Отношение сопротивления накопителя к эквивалентномусопротивлению нагрузки,ЙнакМок После окончания импульса 13 о(по" ложение "г" клетки 2) Останавливают гидравлический проток через накопитель 3 н снимают электрическое на" пряжение. Далее повторением всех манипуляций производят .проведение мик-рохирургическкк операций над всемв клетками 2 питателя 1.П р и м е р, Требуется провести автоматическую операцию внутриклеточной мвкроинъекцив в клетки диаметром Й=75 мкм, объемом Ч=2,2 10 мкм (2,2 10см), помещенных в Физраст" воре с удельным сопротивлением р =70 Омфсм при й=20 С. Ток пнтателя и накопителя 1 1 о=100 МкА, диаметр выходного Отверстия питателя Й, =120 мкм, диаметр входного отверстия. накопителя Й =120,мкм, Фактор Формы и ориентации длл сФерических клеток Г"=1,5, отношение сопротивления питателя к эквивалентному сопротивлению нагрузки , =0,9 и для накопителя=0,9, расход раствора при прокачке через питатель и накопитель Цт= фЯ, =510 мк/с, расход раствора при всасывании и нагнетании чюез микроприсос Я =2,5 и 10 мк /с, Объем ивъецируемой дозы 7 =10. мкм(10 аы). Время закрепления клетки Ва микроприсосе =0,5 с. Время вса" СЫВаВИЯ КЛЕТКИ В НВКОПИТЕЛЪ Йно :0,5 с. По формуле (1) определяют амплитуду импульса Б, снимаемого с измерительного сопротивления питвтЕля при прохождеии через его жходное Отверстие клетки: 24создают через накопитель 3 Гидравлический проток, всасывающий через его входное отверстие внутрь клетку 2, Снимают при этом:с сопротивления 9 импульс нзлряжения Б, амплитуда которого равнаОпределяют объем области 1 всасывания микропресо сом при 3 акрепан,;(и ;Сыт ки4 97,-"Яр с 25 50 мкм /с 0,5 с =- 3,25 10 мкм .,Дпя упрощения расчетов приннмавгформу обл-.:т., 1 всасывания микропр, -со са сдОричи ской, имеющей диаметркоторый равйн61 г 1 6 1 25 10" Следовательно, коггчики питателя и микроприсоса устанавливаг 5 т таким образом, чтобы они тор;.;амн,касались воображаемой поверхности сферы диаметрои 0=134 мкм,Прикладывают к питателю постоян-. но е электр иче ско с напряжение т аким образом, чтобы ток 1,питателя был равен 100 мкА и создают через пита-.ель гидравлический проток суспензии клеток с расходом Я=5 10 мкм /с. После снятэм импульса с измеритель:= ного сопротивления питателя, равного 95 мВ, останавливают гидравли ческий прсток через времяобеспечиваюп 1 ее выдавливание из питателя объема электролита (физраствора) вместе с клеткой меньиего или равно.го. Ч,. Время ., между окончанием импульса и окончанием гидравлического ггротока через питатель при этом определяют т з -словия7 1 2510 мкмб Эюаи Ф х а уш. 0"щ .Цт 5 10 мкм э/сСоздают через неподвижный микро- присос всасываю 5 ций проток и присасы. вают к его кончику клетку. Дапее вводят в клетку мнкропипетку с ииьецируемым раствором, вытесняют из нее требуемую дозу Ч,=10 мкмпой 3 сле чего выводят микропипетку из клетки. Создают через микронрисос гидравлический проток в другом направлении открепляющий клетку, и вводят ее э область 11 всасывания -,.,акопителя. Пзн этом объем области Принимают Гарму област . всасываянянакопителя сферическойкмеяцгй диаметр П который равенпйО1Г 0 сп 6 21 О11 1 Т .14с анавливают кончик накопит для.аким образам чтобы его торец касался воображаеюй поверхности сфеоы диаметром В 169 мкмперекрывлсщщиобласть 1 всаъиания мнкрописоса.Определявл иь:пульс наг 1 ряжения У, снимаемого с измерительного сопротивления накопитРпя при прохождении через его входное отверстие клетки;161 он эьюг 1+ 5ча1 нак1 Ь, т,е 7 =-(1 +1 ) - объем клетки пок5 Мсле введения в нее.инъецируем,5 го раствора.16 100 10 70(22 10 +10 ) 1,5мак 3,14 120 10 )(1+О.С 5)0,095. В=95 мВ.Прикладывают к накопителю постоянное электрическое напряжение таким:образом, чтобы ток 1 от накопителябыл равен 100 мкА и создают черезнакопитель всасыганж 1 ий гидравличес"кий проток. После окончания импульсаО Ч, =95 мН при прохождении клеткивнутрь наког 5 ителя останавливают гидравпическик проток и снимают электрическое напрж:ение. Повторением всехманипуляций проводят инъецированиевсех клеток питателя,Применение прецложенного способапозволяет обеспечить автоматизациюмикрохнрургнческих операций над иэолированныжи клеткаьи и сни 35 ть ихтр авмиро в ание.,Формула нз обретенияСпособ про ьедения микр охирур гических операций на изолированныхяйцеклетках, включаютуй закреплениеклетки на микроприсосе с последующимпроведением аперац.5 и, о т л и ч аю г; и й с я тем, что, с целью повы1473352 поштучным выходом из питателя и пощтучным входом в накопитель осуществляют кондуктометрическим методом 5 по импульсам напряжения при зтомпосле регистрации импульса останавливаюг гидравлический поток соответственно через питатель или накопитель. фМтавитель И,Тареевхред А. Кравчук ор В.Трубченко Т орректо ине Заказ Тираж 483 дарственного комитета по изобретения 13035, Москва, Ж, РауаккаяГо на инат фйате г.ужг нно-нэдательский Гагарина, 10 звод 7щения автоматизации способа, микро- присос закрепляют неподвижно, подачу и отвод клеток в зону всасывания микроприсоса. и из нее осуществляют поштучно гидранпическим потоком посред" ством йитателя и накопителя через . мйкроотверстия, причем контроль за сиоекрытиям прн ГКНТ ССС