Способ изготовления микроэлектродов

О П И С А Н И Е 1 ц.902722И ЗОЗРЕТЕН ИЯ Союз СоветскмхСоцмапмстмческмхреспубикиу К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М, Кл. А 61 В 5(00 Веударстаэняьй ваитат СССР во девам нмбретеей н етарктвй(088,8) Дата опубликования описания 07.02.82(72) Авторы изобретения В. Михайлов и С. М. Дехканбае рдена Трудового Красного Знамени институт фкз оло им, И. П. Павлова АН СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕКТРО Изобретение относится к медицинскои тех нике, а именно к изготовлению микроэлект. родов для физиологических исследований.Известен способ изготовления микрозлект. родов, включающий заточку микроэлектрода, обеэжиривание, промывку, нанесение нескольких слоев изоляционного лака, сушку и контроль параметров микроэлектрода 1.Однако известный способ ке обеспечивает необходимого качества микроэлектродов. Цель изобретения - повышение качества микроэлектродов.Для этого в известном способе изоляционньй лак наносят в два приема, при этом вначале покрывают изоляционным лаком мик. роэлектрод до величины напряжения собственного шума 32 й 3 мкв, затем покрывают изоляционным лаком всю поверхность микроэлектрода, кроме 2 - 3 мм рабочего конца, до вели- чины напряжения собственного шума 19 - 35 мквНа фиг. 1 дано устройство для осущест. вления контроля микроэлектрода, блок-схема; на фиг, 2 - устройство, общий внд; нафиг,3 - . устройство для нанесения дополнительногоизоляционного слоя на микроэлектроды.Устройство для осуществления контролямикроэлектрода (фиг, 1 и 2) содержит калибратор 1, истоковый повторитель 2, предварительный усилитель 3, выходкой усилитель 4,индикатор 5, переключатель 6, а также пружинный фиксатор 7, расположенный на штативе 8.На основании штатива 8 укреплен стаканчик 9с раствором Рингера. Пружинный фиксатор 7закреплен на тефлоновых изоляторах 1 О дляснижения емкости, шунтирующей вход истокового повторителя 2. В стаканчик 9 помещаютмикроэлектрод 1 и угольный электрод 12,которые соединены переключателем 6,Устройство для нанесения дополнительногоизоляционного слоя на микрозлектрод 11(фиг. 3) имеет планку 13 для лака, обойму14 с микроэлектродами 1 пружинный зажим15 для фиксации обоймы 14, элемент бручной подачи и электромотор 17 для перемещения обоймы 14 с микроэлектродами 11,Планка.13 для лака имеет отверстия и прорези для установки микроэлектродов 1, 902722Способ изготовления микроэлектродовосуществляют следующим образом.Вначале производят заточку заготовкимнкроэлектрода 11, сделанной иэ вольфрамовой проволоки необходимого диаметра, напри.мер, 0,15 мм. Электролитическую заточку про.водят в растворе, при этом к заготовке прикладывают переменное напряжение амплитудой 5 - 1 О вольт.Затем с помощью микроскопа сортируют 1 фзаточенные заготовки, Для последующей работы отбирают электроды с заточенными конч 1 и.камн толщиной 1 - 2 мкм и обшей длинойконуса 2 мм,13После этого заостренные заготовки элект.родов обезжиривают и промывают, Для этойцели их погружают последовательно в кюветки со спиртом, ксилолом и кипяшеи водой.Очищенные заготовки готовы для последующейизоляции.Их укрепляют в пружинном зажиме 15устройства для нанесения изоляции (фиг. 3)заточенными кончиками. вертикально вниз.Этот зажим закрепляют в пружинном фиксаторе, который перемещают при помощи ручнойили механической подачи, Для механическогоперемещения электрода используют электро.мотор 17 со скоростью вращения 2 об/мин.Микроэлектрод 11 погружают в лак элемен.том 16 ручной подачи, а из лака его подни.мают электромотором 17 со скоростью1 О мм/мин, Для изоляции используют масляный лак МЛ - 3, не оказывающий токсичногодействия на ткань головного мозга, Его вязкость, определяемая при помощи вискозиметра ВЗ - 4 при 18 - 23 С, равна 40 - 50,После извлечения из лака электроды сушат. С этой целью электроды помещают на10 мин в сушильный шкаф 150 С. В результате этого происходит полимеризация изоля.ционного покрытия и оно приобретает необходимые электрические и механические свойства.При полимеризации под действием сил поверхностного натяжения кончик микроэлектродаосвобождается от лака, т.е, остается неизолнрофванным. Качество электрода, его способностьвьщелять биоэлектрическую импульсную активвость нервных клеток зависит от величиныэтой рабочей поверхности, Оптимальная рабочая поверхность мнкроэлектрода равна 150 - 50200 мкз, что соответствует уровню собственного шума электрода 32+3 мв. Если площадьповерхности больше этой величины, то отводится суммарная активность многих клеток,если меньше - происходит уменьшение амплитуды сигнала, подводимого ко входу регистрирующего тракта, и рост собственного шумамикроэлектрода. 4На первом этапе изоляции электродов основное внимание направлено на получение оп. тимальных параметров рабочей поверхностимикроэлектродов, свободной от изоляции. Вы. шеописанную процедуру нанесения лака и последующую сушку мнкроэлектродов проводят2-3 раза. Затем проверяют качество рабочейповерхности и свойства изоляции конуса микроэлектрода,Прн проведении контроля качества изоля.ции микроэлектрода производят измерение напряжения собственного шума микроэлектрода,Для исключения внешних помех все измеренияпроводят в экранированной камере.В начале проверки микроэлектрод 11 укрепляют в пружинном фиксаторе 7 устройствадля осуществления контроля мнкроэлектродов.При помощи элемента 16 ручной подачиосуществляют перемещение пружинного фикса.тора 7 и микроэлектрода 11,Переключателем 6 истоковый повторитель2 подключают к микроэлектроду 11 илн ккалибратору 1.Заточенный кончик микроэлектрода 11при помощи элемента 16 ручной подачи, погружают на 2 - 3 мм в глубь раствора Рингера,Угольный электрод 12, помещенный в этот жераствор, используют в качестве нндифферевт.ного электрода, Напряжение шума на выходном индикаторном устройстве зависит исключительно от свойств отводящей поверхностии от качества изоляции заостренного конусамикроэлектрода 11, так как собственные шу.мы регистрирующего тракта, приведенные ковходу, равны 2,5 мкв.Величина напряжения шума электрода притакой глубине его,погружения должна бытьравной 32+3 мкв.Электроды, имеющие оптимальный уровеньшума рабочей поверхностИ, подвергают дальнейшей проверке, При постепенном болееглубоком погружении кончика мнкроэлектро.да 11 в глубь раствора Рингера осуществляютконтроль качества изоляции по всей длинемикроэлектрода 11, который будет вводитьсяв мозг экспериментального животного,Напряжение. шума микроэлектрода должно быть 19 - 35 мкв, Толщина изоляции такихэлектродов, проверенная с помощью световогомикроскопа, равна 53-77 мкм,Если проверка показывает хорошее ка.чество отводящей поверхности, но тонкуюизоляцию на остальной части электрода, вводимой в мозг экспериментального животного,производят дополнительную изоляцию этойчасти электрола.При недостаточной толщине изоляции ство.ла электрода возрастает паразитная емкость,шунтирующая входной каскад усилительногоэ 90272 тракта, например, при введении микроэлектрода в глубинные структуры мозга на несколько десятков миллиметров. Зто ведет к падению амплитуды сигнала и искажению его фор. мы при поступлении его на вход регистриру. 5 ющего прибора.Нанесение дополнительного изоляционного слоя на микрозлектрод производят с помощью устройства для нанесения дополнительного изоляционного слоя на микроэлектроды (фиг. 3 РОПри нанесении дополнительной изоляции микроэлектроды 11 укрепляют в обойме 14 так, что их заостренные кончики направлены вверх и выступают из отверстия в планке 3 для лака на 2 - 3 мм, Затем. эти отверстия тз заполняют лаком и через капельки лака с помощью мотора мнкроэлектроды поднимают вверх со скоростью 10 мм/мин,Как только микроэлектрод 11 достигает крайнего верхнего положения, его движение 20 прекращают, Микроэлектроды 11, зажатые в обойме 14, вынимают через прорези в план. ке 13 для лака и сушат вышеизложенным методом, Покрытие повторяют 5 - 6 раэ.Затем производят повторное измерение И уровня шума мнкроэлектрода прн его ногружении в глубь раствора Рингера.Способ изготовления мнкроэлектродов поэ. воляет повысить качество микроэлектродов.Микроэлектроды, изготовленные таким способом, позволяют исследовать активность 2 6отдельных нейронов глубоких подкорковыхструктур у ненакортиэированных животныхв условиях хронического эксперимента, проводимого в течение длительного периода времени, и выяснить характер участия этих образований головного мозга в различных формахповеденческой деятельности, а также их рольв механизме памяти животного. Формула изобретения Способ изготовления микроэлектродов,включающий заточку мнкроэлектрода, обезжиривание, промывку, нанесение нескольких слоевизоляционного лака, сушку и контроль параметров.микроэлектрода, о.т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения качествамикроэлектродов, изоляционный лак наносятв два приема, при этом вначале покрываютизоляционным лаком микроэлектрод до вели.чины напряжения собственного шума 32+3 мкв,затем покрывают изоляционным лаком всю по.верхиость мнкроэлектрода, кроме 2 - 3 мм рабочего конца до величины напряжения собственного шума 19-35 мкв.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. П. Дональсон. Электронные приборы вбиологии и медицине, М Издательство иностранной литературы, 1963, с. 601 - 602,902722 Составитель В. Котеневайфяц Техред М,Рейвес Редакто Корректор Г. Огар ое ал ППП. "Пат г. Ужгород, ул, Проектн аказ 12478/2 Тираж 71 б ПоВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж.35, Раушская каб., д. 4/5