專利名稱：一種細(xì)胞內(nèi)灌流換液裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
目前，國際上對(duì)電生理學(xué)的研究水平已進(jìn)入到活體細(xì)胞的內(nèi)部。在全細(xì)胞電壓鉗制實(shí)驗(yàn)中，利用電極內(nèi)換液的方法，進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)灌流，將某些物質(zhì)直接導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)部來研究細(xì)胞中離子通道調(diào)控的機(jī)制，分析藥物的作用機(jī)理或不易透過膜的物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的作用機(jī)理等。這一實(shí)驗(yàn)的順利開展，對(duì)電生理學(xué)、神經(jīng)電生理學(xué)、藥理學(xué)等很多課題的研究有著重大的意義，但是這一項(xiàng)研究實(shí)驗(yàn)工作自從1984年Soejima和Noma開始進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)灌流實(shí)驗(yàn)研究以來，至今為止，仍只有少數(shù)幾個(gè)國家的實(shí)驗(yàn)室能夠開展這項(xiàng)工作。其原因在于該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)操作復(fù)雜，難度大，實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成功率很低。實(shí)驗(yàn)中所需的裝置僅處于一種單純功能性連接的狀態(tài)，(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(xì)胞內(nèi)灌流裝置，基本上是元部件的簡單功能性連解，所采的氯化鉀瓊脂鹽橋電極、玻璃電極以及負(fù)壓管之間的連接結(jié)構(gòu)不合理，其中最大的缺陷是，這種裝置增加了引導(dǎo)電極與細(xì)胞之間的空間距離，而無法避勉噪音的干擾。此外，用一個(gè)玻璃電極的內(nèi)管吸取不同電極液，極易造成污染和測試結(jié)果不準(zhǔn)確，同時(shí)每次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，每個(gè)部件都需要重新安裝調(diào)試，操作非常麻煩，換液速度慢，實(shí)驗(yàn)的成功率低。至目前為止，尚未見一種操作簡便、易于掌握、規(guī)范定型和商品化的裝置問世。由于這些原因，限制了細(xì)胞內(nèi)灌流這一具有重要意義的研究實(shí)驗(yàn)工作在一般電生理實(shí)驗(yàn)室的普及。在我國，關(guān)于細(xì)胞內(nèi)灌流的報(bào)導(dǎo)，尚屬一片空白。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可產(chǎn)品化的細(xì)胞內(nèi)灌流裝置，使細(xì)胞內(nèi)灌流或用藥方法變得操作簡便、省時(shí)省力，換液速度快、節(jié)省實(shí)驗(yàn)費(fèi)用、成功率高，便于推廣普及。
現(xiàn)將本實(shí)用新型技術(shù)解決方案敘述如下本實(shí)用新型細(xì)胞灌流裝置具有電極、電極液貯存、廢液收集三部分。其特征在于電極部分包括常規(guī)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(chǔ)液管(6)；廢液收集部分包括吸管(4)、監(jiān)視室(7)、接負(fù)壓源管(8)、排液管(9)；氯化銀球電極(3)作為測試電極固定于電極固定頭(10)的側(cè)壁上，并與電極固定頭(10)的中央空間相通，通過屏蔽導(dǎo)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)上所接的硅膠管分別接入裝有不同電極液的儲(chǔ)液管(6)中；電極固定頭(10)的前端有內(nèi)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(nèi)螺紋底部裝有密封圈(12)。
現(xiàn)將

如下圖1日本國家生理研究所的細(xì)胞灌流實(shí)驗(yàn)裝置示意圖圖2本實(shí)用新型裝置(A)圖3本實(shí)用新型裝置(B)圖4采用本實(shí)用新型裝置進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)灌流所獲得的某些藥物對(duì)心肌cAMP-依賴性Cl-電流的影響譜圖圖2、3表示了本實(shí)用新型細(xì)胞灌流裝置示意圖。使用該裝置時(shí)，先將儲(chǔ)液管(6)置于固定架上，將接在分管孔(5)上的硅膠管從儲(chǔ)液管(6)上的蓋孔中插入，深入到電極液中，每根分硅膠管上都配有一活動(dòng)彈簧夾，作為每根分管的開關(guān)，以備選擇電極液時(shí)用，監(jiān)視室(7)選用透明有機(jī)玻璃，以便監(jiān)視換液效果。其上的開口(8)接注射器(或負(fù)壓源)，開口(9)接排液管，(13)是垂直深入池內(nèi)部的不銹鋼管，通過硅膠管接電極頭固定頭(10)上的吸孔(4)。當(dāng)將一根玻璃電極(1)裝入電極固定頭(10)中時(shí)，擰緊螺栓(11)，檢查所有彈簧頭，使整個(gè)灌流系統(tǒng)處于密封狀態(tài)，再將所有備用的電極液依次分別充滿每個(gè)儲(chǔ)液管(6)和分管(5)之間的硅膠管中，確認(rèn)其中無氣泡存在。然后施加負(fù)壓，使所需對(duì)照電極液充滿玻璃電極(1)和電極固定頭(10)的內(nèi)部空間，保證電學(xué)通路的形成。用負(fù)壓器(或注射器)給(8)施加負(fù)壓，使電極液從分管(5)流向中央管(2)，并從中央管(2)的尖端開口流出，接著轉(zhuǎn)向電極尾部，經(jīng)吸管(4)、不銹鋼管(13)進(jìn)入監(jiān)視室(7)。通過觀查液體的滴數(shù)及快慢來判斷電極充滿的情況，一般5滴即可使電極內(nèi)液全部更新，至此，整個(gè)細(xì)胞灌流系統(tǒng)便處于備用狀態(tài)，然后在顯微鏡下選出合適細(xì)胞，在電極推進(jìn)器的控制下，使電極尖端輕觸細(xì)胞膜，并施加負(fù)壓，吸破進(jìn)入電極尖端內(nèi)的細(xì)胞膜，這樣，便形成了全細(xì)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(xì)胞膜電流信號(hào)。
圖4說明了采用本實(shí)用新型裝置在對(duì)心肌cAMP-依賴性Cl-通道研究中進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)灌流，由電極液中的cAMP擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞后所激發(fā)出的電流記錄圖，效果很好，證明本裝置是非常有效的。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，省時(shí)省力，換液速度快，抗干擾能力強(qiáng)，成功率高，節(jié)省費(fèi)用，為電生理學(xué)的深入研究做了一項(xiàng)非常有意義的工作。
權(quán)利要求1.一種細(xì)胞內(nèi)灌流換液裝置，具有電極、電極液貯存、廢液收集三部分，其特征在于電極部分包括常規(guī)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(chǔ)液管；廢液收集部分包括吸管、監(jiān)視室、接負(fù)壓源管、排液管，氯化銀球電極作為測試電極直接固定于電極固定頭的側(cè)壁上，并與電極固定頭的中央空間相通，通過屏蔽導(dǎo)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；分管上所接的硅膠管分別接入裝有不同電極液的儲(chǔ)液管中；電極固定頭的前端有內(nèi)螺紋，與帶中心孔且可穿入玻璃參比電極的螺栓相旋接，內(nèi)螺紋底部裝有密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型屬于生理實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域,具有電極、電極液貯存、廢液收集三部分,特征是:氯化銀球電極作為測試電極固定于電極固定頭的側(cè)壁上,其中央空間開有與硅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(nèi)螺紋,與帶中心孔的螺栓相旋接,同現(xiàn)有技術(shù)相比,結(jié)構(gòu)一體化,操作簡便,抗干擾能力強(qiáng),換液速度快,成功率高,節(jié)省費(fèi)用,為電生理學(xué)的深入研究做了一項(xiàng)非常有意義的工作。
文檔編號(hào)G01N27/26GK2289239SQ9623638
公開日1998年8月26日 申請日期1996年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月31日
發(fā)明者周士勝, 臧益民 申請人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)