一種細胞內灌流換液裝置的製作方法
2023-12-09 04:22:16
專利名稱：一種細胞內灌流換液裝置的製作方法
技術領域：
目前，國際上對電生理學的研究水平已進入到活體細胞的內部。在全細胞電壓鉗制實驗中，利用電極內換液的方法，進行細胞內灌流，將某些物質直接導入細胞內部來研究細胞中離子通道調控的機制，分析藥物的作用機理或不易透過膜的物質在細胞內的作用機理等。這一實驗的順利開展，對電生理學、神經電生理學、藥理學等很多課題的研究有著重大的意義，但是這一項研究實驗工作自從1984年Soejima和Noma開始進行細胞內灌流實驗研究以來，至今為止，仍只有少數幾個國家的實驗室能夠開展這項工作。其原因在於該項實驗的技術操作複雜，難度大，實驗費時費力，成功率很低。實驗中所需的裝置僅處於一種單純功能性連接的狀態，(見圖1)。例如，日本國家生理研究所在《Pfluger Arch》(1984)p424-431″Mode of regulation of the Ach-sensitive K-channel by the muscarinic recepetor in rabbit atrial cells″一文中所公開的細胞內灌流裝置，基本上是元部件的簡單功能性連解，所採的氯化鉀瓊脂鹽橋電極、玻璃電極以及負壓管之間的連接結構不合理，其中最大的缺陷是，這種裝置增加了引導電極與細胞之間的空間距離，而無法避勉噪音的幹擾。此外，用一個玻璃電極的內管吸取不同電極液，極易造成汙染和測試結果不準確，同時每次進行實驗時，每個部件都需要重新安裝調試，操作非常麻煩，換液速度慢，實驗的成功率低。至目前為止，尚未見一種操作簡便、易於掌握、規範定型和商品化的裝置問世。由於這些原因，限制了細胞內灌流這一具有重要意義的研究實驗工作在一般電生理實驗室的普及。在我國，關於細胞內灌流的報導，尚屬一片空白。
針對上述現有技術狀況，本實用新型的目的在於提供一種結構簡單，可產品化的細胞內灌流裝置，使細胞內灌流或用藥方法變得操作簡便、省時省力，換液速度快、節省實驗費用、成功率高，便於推廣普及。
現將本實用新型技術解決方案敘述如下本實用新型細胞灌流裝置具有電極、電極液貯存、廢液收集三部分。其特徵在於電極部分包括常規玻璃電極(1)、氯化銀球電極(3)和中央管(2)；電極液貯存部分包括與中央管相通的的分管(5)、儲液管(6)；廢液收集部分包括吸管(4)、監視室(7)、接負壓源管(8)、排液管(9)；氯化銀球電極(3)作為測試電極固定於電極固定頭(10)的側壁上，並與電極固定頭(10)的中央空間相通，通過屏蔽導線與放大器的探頭連接；電極固定頭(10)的中央空間開有吸孔(4)和與若干分管(5)相通的通道；分管(5)上所接的矽膠管分別接入裝有不同電極液的儲液管(6)中；電極固定頭(10)的前端有內螺紋，與帶中心孔，且可穿入玻璃參比電極(1)的螺栓(11)相旋接，內螺紋底部裝有密封圈(12)。
現將
如下圖1日本國家生理研究所的細胞灌流實驗裝置示意圖圖2本實用新型裝置(A)圖3本實用新型裝置(B)圖4採用本實用新型裝置進行細胞內灌流所獲得的某些藥物對心肌cAMP-依賴性Cl-電流的影響譜圖圖2、3表示了本實用新型細胞灌流裝置示意圖。使用該裝置時，先將儲液管(6)置於固定架上，將接在分管孔(5)上的矽膠管從儲液管(6)上的蓋孔中插入，深入到電極液中，每根分矽膠管上都配有一活動彈簧夾，作為每根分管的開關，以備選擇電極液時用，監視室(7)選用透明有機玻璃，以便監視換液效果。其上的開口(8)接注射器(或負壓源)，開口(9)接排液管，(13)是垂直深入池內部的不鏽鋼管，通過矽膠管接電極頭固定頭(10)上的吸孔(4)。當將一根玻璃電極(1)裝入電極固定頭(10)中時，擰緊螺栓(11)，檢查所有彈簧頭，使整個灌流系統處於密封狀態，再將所有備用的電極液依次分別充滿每個儲液管(6)和分管(5)之間的矽膠管中，確認其中無氣泡存在。然後施加負壓，使所需對照電極液充滿玻璃電極(1)和電極固定頭(10)的內部空間，保證電學通路的形成。用負壓器(或注射器)給(8)施加負壓，使電極液從分管(5)流向中央管(2)，並從中央管(2)的尖端開口流出，接著轉向電極尾部，經吸管(4)、不鏽鋼管(13)進入監視室(7)。通過觀查液體的滴數及快慢來判斷電極充滿的情況，一般5滴即可使電極內液全部更新，至此，整個細胞灌流系統便處於備用狀態，然後在顯微鏡下選出合適細胞，在電極推進器的控制下，使電極尖端輕觸細胞膜，並施加負壓，吸破進入電極尖端內的細胞膜，這樣，便形成了全細胞形式的膜片鉗記錄方式，通過儀器記錄和處理所獲取的細胞膜電流信號。
圖4說明了採用本實用新型裝置在對心肌cAMP-依賴性Cl-通道研究中進行細胞內灌流，由電極液中的cAMP擴散進入細胞後所激發出的電流記錄圖，效果很好，證明本裝置是非常有效的。
本實用新型同現有技術相比，結構簡單，操作容易，省時省力，換液速度快，抗幹擾能力強，成功率高，節省費用，為電生理學的深入研究做了一項非常有意義的工作。
權利要求1.一種細胞內灌流換液裝置，具有電極、電極液貯存、廢液收集三部分，其特徵在於電極部分包括常規玻璃電極、氯化銀球電極和中央管；電極液貯存部分包括與中央管相通的的分管、儲液管；廢液收集部分包括吸管、監視室、接負壓源管、排液管，氯化銀球電極作為測試電極直接固定於電極固定頭的側壁上，並與電極固定頭的中央空間相通，通過屏蔽導線與放大器的探頭連接；電極固定頭的中央空間開有吸孔和與若干分管相通的通道；分管上所接的矽膠管分別接入裝有不同電極液的儲液管中；電極固定頭的前端有內螺紋，與帶中心孔且可穿入玻璃參比電極的螺栓相旋接，內螺紋底部裝有密封圈。
專利摘要本實用新型屬於生理實驗裝置技術領域,具有電極、電極液貯存、廢液收集三部分,特徵是:氯化銀球電極作為測試電極固定於電極固定頭的側壁上,其中央空間開有與矽膠管相接的吸管和與若干分管相接的通道,電極固定頭的前端有內螺紋,與帶中心孔的螺栓相旋接,同現有技術相比,結構一體化,操作簡便,抗幹擾能力強,換液速度快,成功率高,節省費用,為電生理學的深入研究做了一項非常有意義的工作。
文檔編號G01N27/26GK2289239SQ9623638
公開日1998年8月26日 申請日期1996年10月31日 優先權日1996年10月31日
發明者周士勝, 臧益民 申請人:中國人民解放軍第四軍醫大學