Устройство для введения микроэлектрода в клетку биологического объекта

(51)5 А 61 В 5/04 ПИСАН ОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский государственный университет(56) Оцт 1 сгге О., Запаз В. А з 1 тр 1 еаЫ 1 гпраееепТ о 1 аИз изпд сопвсгоеесТгобе бгчез. РоузоВеЬач 1 ег, 1984, ч. 32, В 6, р. 1033 - 1035.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВЕДЕНИЯРОЭЛЕКТРОДА В КЛЕТКУ БИОЛОСКОГО ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к медицинскойтехнике и может быть использовано при измерении биопотенциала клетки биообъекта, Цель изобретения - снижение травматичности клетки при произвольной ориентации устройства и поступательном перемещении микроэлектрода в двух противоположных направлениях, Устройство содержит держатель микроэлектрода, жестко закрепленный на держателе электромагнитный толкатель с подпружиненным якорем и обеспечивает быстрое двунаправленное скачкообразное перемещение микроэлектрода без боковых вибраций, что уменьшает степень травматиэации клеток, позволяет получать более устойчивую регистрацию биопотенциалов и, вводить в живые клетки толстые микроэлектроды. 3 ил. мечсе то чепэопа оду апб Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для исследования биопотенциалов клеток человека иживотных без разрушения этих клеток,Цель изобретения - снижение травматичности клетки при произвольной ориентации устройства и поступательном перемещении микроэлектрода в двух противоположных направлениях.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2- схема питания обмотки; на фиг. 3 - схема формирователя.Устройство содержит микроманипулятор 1, на котором расположены центрирующие стойки для держателя микроэлектрода 2, прижимную пружинную скобу 3 держателя с регулировочным винтом 4, жестко закрепленный на держателе зле ктромагнитны щий обмотку 6 и микроэлектрод 8Устроиство рзом. При подаче им электромагнитно ненный якорь 7 затем выталкивает держателю микро мости от взаимног и якоря, по корпус вода 5. При этом д 2 вместе с электро микроэлектродом на определенное обеспечивает нап электрода при лю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР й толкатель 5, содержа- подпружиненный якорь 7, ботает следующим обрапульса тока на обмотку 6 го привода 5 подпруживтягивается в обмотку 6, ся пружиной и ударяет по электрода 2 или, в зависио расположения пружины у электромагнИтного приержатель микроэлектрода магнитным приводом 5 и 8 быстро проскальзывают расстояние, Устройство равленное перемещение бой ориентации в про 1662492странстве. Величина смещениия устанавливается прижимной пружинной скобой 3 спомощью регулировочного винта 4, а также за счет регулировки мощности импульса тока в обмотке электромагнитного толкателя.Одинаковое смещение держателя микроэлектрода на один импульс тока можно получить при разных силах прижима держателя и мощности импульса в обмотке толкателя. Чем больше сила прижима, тем при той же величине одиночного смещения больше ускорение держателя и тем эффективнее прокалывается соединительно-тканная оболочка перед клеткой, Оптимальное соотношение между силой прижима держателя и мощностью импульса тока в обмотке толкателя для каждого типа биологической ткани подбирается экспериментально, В конкретном устройстве величина одиночного смещения регулируется в пределах 0-100 мкм при силе трения между держателем микроэлектрода и центрирующими стойками микроманипулятораН.Изменить направление смещения держателя микроэлектрода можно перестановкой якоря и пружины в электромагнитном толкателе. Кроме того, направление перемещения держателя микроэлектрода 2 зависит от особенностей схемы формирователя импульсов тока в обмотке 6 электромагнитного привода 5. На фиг, 2 и 3 приведены две схемы формирователей импульсов тока.Схема транзисторного формирователя прямоугольных импульсов тока работает следующим образом.Транзистор ЧТ 1 работает в ключевом режиме. Регулировка мощности импульса производится за счет изменения длительности управляющего импульса, Диапазон длительностей управляющих импульсов определяется экспериментально и в изготовленных устройствах составляет 0,2 - 5 мс.Обмотка электромагнитного толкателя включена в коллекторную цепь ЧТ 1, Резистор 3 служит для защиты транзистора ЧТ 1 от повреждения при случайном закорачивании обмотки толкателя.На фиг, 3 показана схема формирователя коротких импульсов тока, выполненная на тиристоре ЧД 2, При замыкании пусковой кнопки тиристор открывается, и емкости С 2+СЗ разряжаются через обмотку электромагнитного толкателя.При использовании формирователей импульсов тока, выполненных по этим двум схемам, обнаружено, что направление смещения держателя микроэлектрода 2 зави сит от того, какой формирователь подключен к электромагнитному приводу, Формирователь, выполненный по фиг. 2, вызывает смещение держателя микроэлектрода и закрепленного на нем электромагнитного привода в направлении удара подпружиненного якоря 7, Если подключить к устройству формирователь по фиг. 3, держательмикроэлектрода вместе с электромагнит ным приводом смещаются в противоположном направлении. Указанные направлениясмещения не зависят от ориентации устройства в пространстве. 45 50 55 15 20 25 30 35 40 Закрепление электромагнитного толкателя непосредственно на держателе микро- электрода позволяет сразу получить поступательное движение инструмента без боковых вибраций с большой скоростью, Причем эта скорость регулируется силой прижимной пружины. Также регулируется величина поступательного движения на один управляющий импульс тока в базовом объекте величина шага не регулируется). Устройство для введения микроэлектрода в клетку обеспечивает эффективный прокол клетки микроэлектродом независимо от конкретных размеров устройства. Оно может закрепляться при необходимости непосредственно на исследуемом объекте.Устройство обеспечивает направленное поступательное перемещение держателя микроэлектрода при любой ориентации в пространстве и регулировку величины одиночного шага в широких пределах. В совокупности все это позволяет уменьшить степень травматизации клетки микроэлектродом и обеспечивает получение более.устойчивого сигнала от биологического объекта,Формула изобретения Устройство для введения микроэлектрода в клетку биологического объекта, содержащее микроманипулятор с центрирующими стойками, в которых размещен держатель микроэлектрода, и привод, выполненный в виде электромагнитной обмотки и подвижного якоря, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения травматичности клетки при произвольной ориентации устройства и поступательном перемещении микроэлектрода в двух противоположных направлениях, электромагнитная обмотка привода установлена неподвижно на держателе микроэлектрода, соединенном с микроманипулятором прижимной пружинной скобой, при этом якорь привода выполнен подпружиненным;16 б 2492 г,О 7 С 7 Я 7 оставитель В.Назароваехред М,Моргентал Корректо учерявая Касарда дакт Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 2211 Тираж 452 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5