Устройство для микробиологических исследований

Союз Советския Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл.зА 61 В 5/00 С 12 К 1/10 с присоединением заявки Йо государственный комитет СССР ло делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Изобретение относится к медицине и касается техники идентификации клеток и контроля их физиологического состояния, применяемой в научных исследованиях и в микробиологической промышленности.Известно устройство для микробиологических исследований, содержащее ячейку для размещения исследуемой культуры, соединенную с оптоэлектронным преобразователем и регистрирую-, щим прибором, термостат ., систему перемешивания и слива исследуемой культуры и перестраиваемый по частоте генератор. О физиологическом состоянии клеток судят по частотной зависимости эффектов ориентации и цепеобразования (ориентационный спектр) и их диэлектрофоретического осаждения (диэлектрофоретический спектр) г.Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности контроля и разрешения вследствие длительного времени анализа и ограниченного диапазона частот, обусловленного емкостными свойствами ячейки. Известное устройство имеет значительную продолжительность регистрации спект" ра за счет ручной, установки частоты и амплитуды напряжения генераторадля регистрации каждой точки спектра. Смена образца с возникшими послевоздействия поля агрегатами клеток 5 производится после установки требуемой частоты и напряжения генератора,Длительность анализа ухудшает точность измерения истинных ориентационных и диэлектрофоретических спектров 10 за счет изменений в клетках суспензии, вызванных выходом ионов в растворитель и увеличением электропроводности суспензии.Ухудшение точности вызывает и не точная установка напряжения от измерения к измерению и неточная установка частоты при измерениях спектровразличных образцов. Шунтирование выхода генератора емкостью ячейки на 29 высоких частотахсужает рабочий диагазон частот и ухудшает точность исследований за счет потери информатив"ного высокочастотного отрезка спектра.25 Цель изобретения - повышение точности и разрешающей способности приидентификации и контроле состоянияклеток.Поставленная цель достигается тем, 30 что в устройство введены последова784865тельно соединенные блок запуска, ге- рестраиваемогомого генератора 18. Принератор импульсов, блок управленияУ подаче радиои пм ульса на электроды 28счетчик, дешифратор, дополнительный и 29 клклетки в суспензии, заполняюперестраиваемый генератор и коммута- полость , за счет, наведенноготор. Причем, счетчик через второй дипольного момента ориентируются падополнительно введенный дешифратор раллельно или перпендикулярно (в эасоединен со вторым дополнительно вве-висимосости от диапазона частот) линиденным коммутатором, а выходы обоих ям злектричрического поля и осаждаютсяячейки,коммутаторов соединены со входами / на электро 28 29родах и 9 в силу неоднородности электрического поля, обусдополнительный перестраиваемый ге ловленной конфигурацией электродов.нератор выполнен в виде последователь- Это приводит к изменению прозрачносно соединенных задающего блока, актив- ти суспензии, заполняющей полость. 23,ного элемента и низкочастотного фильт- пРичем за счет малого времени ориен-,ра, тацйи и большого времени диэлектриНа фиг. 1 изображена структурная ческого осаждения эффекты легко разсхема устройства для микробиологичес личимы. При подаче следующего радиоких исследований; на фиг, 2 - ячейка, импульса с другой частотой заполневходящая в устройство, ния, вследствие частотной зависимос.Устройство для микробиологических ти величины электрического дипольноисследований содержит перестраиваемый го момента, индуцируемого полем впо частоте генератор 1, коммутаторы 20 клетках, степень ориентации и осажде 2 и 3, дешифраторы 4 и 5, блок 6 за- ния клеток меняется, что приводит кпуска, генератор 7 импульсов, блок другой интенсивности проходящего че 8 управления коммутаторами, источник Рез ячейку 10 светового потока от ис 9 света, ячейку 10, термостат 11 об- точника 9 света, Изменения световогоразца, линию 12 подачи образца,"линию 25 потока на каждой из частот записы 13 приема образца, систему 14 переме- ваются регйстрирующим прибором 16.Посшивания и слива образца, оптоэлектрон-, ле окончания каждого радиоимпульсаный преобразователь 15, регистрирую-система 14 перемешивания путем созщий прибор 16, счетчик 17 частот,до-дания серии гидравлических ударов вполнительный перестраиваемый генера- полости 23 через линию 13 приема обтор 18, выполненный в виде последова- . Разца и канал 25 сбивает осадок клеЗОтельно соединенных задающего блокаток с электродов 28 и 29 сливает че 19, активного элемента 20 и низкочас- Рез, систему 14 перемешивания испольтотного фильтра 21. зованный объем суспензии и готовитЯчейка 10 состоит из корпуса 22, устройство для регистрации следующейвыполненного из диэлектрического ма 35точки спектра. Расположение каналовтериала, с полостью 23 и каналами 24 24 и 25 на противоположных торцахи 25, к которым подсоединены линия ячейки 10 позволяет наиболее быстро12 подачи образца и линия 13 йрйема и эффективно очищать полость 23 отобразца. Полость 23 образована корпу- остатков использованной суспензин,косом 22 истеклами оптических окон 40 торые содержат агрегированные комп 26 и 27 и в ней расположены электро- лексы клеток, искажающие результатыды 28 и 29, имеющие основные выводы последующего анализа.30 и 31 и дополнительные выводы 32 и В устройстве использован принцип33построения спектров по дискретномуустройство работает следующим об множеству частот, длительность имраэом. пульса на каждой частоте и паузыПолость 23 ячейки 10 заполняется между ними, необходимые для вспомоклеточной суспензией из термостате 11 гательных операций по перемешиваниюобразца через линию 12 подачи образ- и сливу задаются гевератором 7 имца и канал 24. Световой поток от ис пУльсов. Регистрация спектров происточника 9 света, пройдя через стекла .ходит тогда, когда блок б запускаетоптических окон 26 и 27 и заполненную генератор 7, который выдает импульссуспензией полость 23 ячейки 10 с ную последовательность. Номер генеэлектродами 28 и 29 поступает на опто- рируемой частоты, соответствующийэлектронный преобразователь 15, кото- количеству импульсов от генератора 7рый йреобразует его в электрический 55 импульсов и сосчитанный счетчиком 17сигнал, записываемый регистрирующим частот, определяется дешифраторами 4.прибором 16, Гармоническое электри- и 5. Выходной сигнал дешифраторов выческое напряжение в виде радиоимпуль- зывает генерирование гармоническихса который формируется коммутатором колебаний в перестраиваемом генерато 2 или коммутатором 3; поступает на Щ Ре 1 или дополнительном перестраиваэлектроды 28 и 29 через основные вы- емом генераторе 18, Приход очередноводы 30 и 31 или через дополнительные го импульса с генератора 7 импульсоввыводы 32 и 33 соответственно либо вызывает .увеличение записанного вот перестраиваемого по частоте гене- счетчике 17 частот номера на единицуратора 1, либо от дополнительного пе- у и генерирование следующей частоты.Дешифратор 4 обеспечивает работу Идентификация клеток и контроль электронно-перестраиваемого генерато- их Физиблогического состояния осущестра 1 в нижней части диапазона, где вляется на основе исследования ориенреактивными параметрами ячейки 10 тационных и диэлектрофоретических можно пренебречь. Дешифратор 5 обес- спектров, имеющих характерные особенпечивает работу электронно-перестраи- ности у клеток разных видов и изменяваемого генератора 18, работающего в ющихся при изменении физиологического5высокочастотной части диапазона ис- . состояния клеток. пользуемых частот, где емкость ячей- Повышение точности и разрешающей ки 10 существенна и включена в схему способности достигается в предложен- генератора 18. ном устройстве автоматизацией процесИз управляющих сигналов с выхода са измерения и сокращением времени10счетчика 17 частот и генератора 7 им- анализа за счет более быстрой перестпульсов блок 8 управления коммутато- ройки частоты генераторов и смены об" рами вырабатывает сигналы для комму- разца, а также снятия спектров в ботаторов 2 и 3, В нижней части диапа- лее широкой полосе частот при высо- зона частот при постоянно включенном 15 кой точности установки частоты и накоммутаторе 3 коммутатор 2 формирует пряжения на электродах ячейки, а такрадиоимпульс при одновременном подклю- же независимости параметров генераточении электродов 28 и 29 ячейки 10 че- ра при меняющихся электрических пара. рез основные выводы 30 и 31 к выходу метрах клеточной суспензии. перестраиваемого генератора 1. В верхО Формула изобретения ней части диапазоНа частот коммутатор 1.устройство для микробиологических 2 постоянно разомкнут, а коммутатор исследований, содержащее ячейку для 3 формирует радиоимпульс при подсое- размещения исследуемой культуры, соединении ячейки 10 к выходу дополни- диненную с оптоэлектронным преобраэотельного перестраиваемого генерато-15 вателем и регистрирующим прибором,терра 18. мостат,. систему перемешивания и слиДействующее значение напряжения ва исследуемой культуры и перестраимежду электродами 28, 29 ячейки 10 ваемый по частоте генератор, о т л и- стабилизируется у генераторов 1 и 18 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью системами автоматической регуЛировки повышения точности и разрешающей сповыхода. собности при идентификации и контроУсловия возбуждения генератора 18, ле состояния клеток, в него введены выполненного по схеме с отрицательным последовательно соединенные блок засопротивлением, носят специфический пуска, генератбр импульсов, блок упхарактер. Емкость ячейки 10 входит равления, счетчик, дешифратор, дополв нагрузочную Фаэосдвигающую цепь З 5 нительный перестраиваемый генератор (ВС), обеспечивающую наряду с собст- и коммутатор, причемсчетчик через венными реактивными параметрами ак- втордй дополнительно введенный дешифтивного элемента 20 возникновение у ратор соединен с перестраиваемым по этого элемента отрицательного входно- частоте генератором, выход которого го сопротивления и выполнения балан О соединен со вторымдополнительно вве" са амплитуд на генерируемой частоте. деннйм коммутатором, а выходы обоих Изменение емкости ячейки 10 между коммутаторов соединены со входами электродами 28 и 29 эа счет изменения ячейки.параметров клеточной суспензии при 2. Устройство по п. 1, о т л и необходимом Фазовом сдвиге в этой це ч а ю щ е е с я .тем что дополни 45Р пи вызывает появление избытка отрица- тельный перестраиваемый генератор вытельного сопротивления и возможность полнен в виде последовательно соедивозникновения совместно с колебания- ненных задакщего блока,.активного ми основной гармоники колебаний,выс- элемента и низкочастотного фильтра. ших гармоник. Фильтрация этих гармо- Источники информации ник осуществляется низкочастотным принятые.во внимание при экспертизеь 56Р фильтром 21. Баланс Фаз, задающий эна- - 1. Авторское свидетельство СССР чение генерируемой частоты, определя 469748, кл, С 12 К 1/10, 1974 (проется задающим блоком 19. тотип).784865 2 ставихред итова дакто з"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,иал 9/3 Тираж 673 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж ль Ф. Рогожанский.Петко Корректор С, Шекмар Подписноеного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5