CN1012528B - 多功能组织、细胞氧耗测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种应用电化学方法测定生物组织或细胞氧耗的装置。由于现有的测定装置功能单一，部分结构不合理以致操作不方便，测量数据准确性较差，故本发明将组织测氧室和细胞测氧室设计在一个装置上，并改进了细胞测氧室和传感器的结构。本发明可用于生物组织、细胞氧耗的测定以及培养液、平衡液中氧含量的测定。

Description

本发明是一种应用电化学方法测定生物组织或细胞氧耗的装置。现有的生物组织或细胞氧耗的测定装置主要由铂电报、反应室、恒温水池、测氧仪组成。测定时，将组织或细胞放置在有孵育液的反应室中。复有聚乙烯或聚四氟乙烯膜的铂电极伸入固定在反应室中。由于具有生物活性的组织或细胞能消耗反应室中的氧、因此，透过聚乙烯膜到达电解液中的氧浓度随之变化，于是电极上的电流也随着电解液中氧电离还原的多少而变化，这种微小的电流变化通过导线连在测氧仪上就可显示出来。目前，这种装置有专门用于测定细胞氧耗的（Scand，J.clin.lab.Invest.44：191-196，1984），也有专用于薄层生物组织如皮肤氧耗测定的（Scand.J.clin.Lab.Invest.44：423-428，1984）。这两种装置，结构较复杂而且功能单一，都不能用来测定组织微粒。细胞测氧器的结构不尽合理，操作很不方便。所用的铂电极是用橡皮圈固定聚乙烯膜，常发现这种固定方法不够严密，特别是当橡皮圈弹力松弛或聚乙烯膜较厚时，膜与铂电极密封不严，工作时间一长因室中的孵育液与电解液相交通，影响了测定值的准确性。

本发明的目的是设计一种具有测定组织薄片、组织微粒以及细胞氧耗等多种功能的测定器，并改进细胞测氧器和铂电极的结构以提高测定的准确性、稳定性、扩大使用范围、方便操作。

本发明由底盘、上盖、细胞测氧室、组织测氧室，传感器、备用池、恒温水池构成。底盘、上盖、细胞测氧室壁、备用池壁均为有机玻璃或其他材料制成。底盘为园形凹盘，上口盖以上盖，底盘和上盖间用螺钉拧紧，中间垫橡皮圈密封。底盘和上盖间设计有细胞测氧室、组织测氧室、备用池、恒温水池。组织测氧室为园筒形，有上下二口，上口通于上盖外面，有组织放置筒放入室内;下口通于底盘底的外面，有传感器插入室内，用固定螺丝固定，密封橡皮圈密封，室的中部侧壁上有二个小孔，通过二个小管达底盘外侧部的二个液体平衡池。细胞测氧室为园筒形，底部为封闭的盲端，近底的侧壁上有园形开口通达底盘外侧面，传感器从该处伸入室内，由固定螺丝固定，密封橡皮圈密封，上口达上盖外面，有一活塞从上口塞入。在细胞测氧室之间设计有数个备用池，备用池为园筒形，底部盲端，上口通上盖外。细胞测氧室壁、组织测氧室壁、备用池壁均与底盘和上盖紧密粘接或橡皮圈密封，其间为恒温水池，恒温水池通过底盘侧壁上的进出水口与恒温水泵相接。组织放置筒为园筒形上部外径较大为21mm，中部外径15.5mm，前端外径较小9mm，其中部两侧留有竖向小槽;内部中空内径4mm，中间有活塞放入。细胞测氧室活塞由聚四氟乙烯或其他材料制成，形状为园柱形，上端外径较 大14-17mm，下部外径与细胞测氧室的内径相同7-9mm，中部做成外螺纹，可从细胞培养室的上口处旋入，下端外周有一小槽“O”形橡皮圈嵌在其中;活塞内部中空，从上至下内径逐渐减少为8.5mm    7.5mm    1.5mm传感器由主体、薄膜、垫圈、螺帽构成。主体由聚四氟乙烯或其他材料制成为中空园柱体，分为体部、颈部、头部，外径依次减少。主体头部前端有园形凹陷，铂电极放入其中，铂电极为多点阴极、电极导线从主体中心部引出连至测氧仪上。用聚乙烯或聚四氟乙烯或其他材料制成的薄膜盖在主体头部。垫圈园形、大小可套在传感器主体头部外面。螺帽一端内径略小可压在垫圈外沿上，另一端内径略大，并有内螺纹可拧紧在传感器主体颈部外周的螺纹上。由于上述特点，本发明具有测定组织薄片，组织微粒，细胞的氧耗以及培养基、平衡液中氧含量等多种功能，而且操作方便，测定准确性及稳定性好等优点。

图例简介：

图1，是本发明的顶视。

图2，是图1中A-A截面剖视。

图3，是本发明中传感器的剖视。

实施例：

参见附图1、2、3，本发明的主体部分由底盘（1），上盖（2），组织测氧室壁（3），细胞测氧室壁（4），备用池壁（5）构成。底盘 与上盖之间用橡皮圈（6）密封，用螺钉（7）拧紧，其间为恒温水池（8），恒温水池的水通过进水口（9）和出水口（10）与恒温水泵连接，保持水温恒定。园筒形的组织测氧室壁下端与底盘紧密粘接，上端与上盖相接处由橡皮圈密封（11）。组织测氧室（12）中部有二个小孔通过小管通达底盘外壁上的液体平衡池（13）。

当进行组织片氧耗测定时，先将恒温水池进出口接通恒温水泵，调节恒温水池水温至所需温度。再将电解液滴于传感器头部顶端的凹槽内（14），盖上聚乙烯膜（15），压上垫圈（16），拧紧螺帽（17），将传感器（30）从组织测氧室的下口插入，拧紧固定螺丝（18），使传感器上密封圈（31）与组织测氧室下口密封，液体不能流出，传感器导线（20）外接在测氧仪上。从上口加入1ml孵育液于组织培养室中以复盖传感器的聚乙烯膜，使气-饱和液在恒定温度内平衡半小时，调测氧仪使氧分压至150mmHg打开定时开关。然后，将在备用池（19）放置平衡半小时左右的组织片，放置在组织放置筒（21）前端，用“O”形橡皮圈（22）固定，放入活塞（23），将装有组织片的组织放置筒及活塞从组织测氧室上口放入，使组织片与传感器的聚乙烯膜接触，这时即可测出组织氧耗量。

测定细胞或组织微粒氧耗时，先在备用池平衡半小时，在细胞测氧室（24）的底部放入磁力搅拌子（27）加1.1-1.5ml孵育液，在磁力搅拌器（25）的搅拌下，使气-饱和液恒定在150mmHg，再将50mg左右的组织微粒或107-109/ml的细胞悬液0.1ml加 入细胞测氧室内，上口插入活塞（26），调节活塞位置由“O”橡皮圈（27）固定位置，使室内液面达活塞头部，室内空气从中央小孔（29）排出。在此之前传感器已放入电解液，固定好聚乙烯膜，从侧壁园孔放入用固定螺丝固定。这时在磁力搅拌下，连续测定15-30分钟液体中的氧分压下降值，可算出氧耗量。

Claims (6)

1、一种用于生物组织和细胞的氧耗测定装置，由底盘、上盖、组织测氧室、细胞测氧室、恒温水池、备用池、传感器组成，其特征是：底盘、上盖以及位于其间的细胞测氧室壁，组织测氧室壁，备用水池壁为有机玻璃或其他材料制成；底盘为园形凹盘，与上盖、细胞测氧室壁、组织测氧室壁、备用池壁之间密封为恒温水池，通过底盘侧壁上进出水口与外设恒温水泵相连；细胞测氧室为圆筒形、底部为封闭的盲端，近底的侧面有一圆形开口通盘外侧壁，此处由传感器插入、上端开口至上盖面有一活塞从上口塞入；组织测氧室为圆筒形，上口通向上盖外面，有组织放置筒放入室内，下口通向底盘下面，传感器从此插入室内，室的中部侧壁上有二个小孔，通过二个小管达底盘外侧部的二个液体平衡池；备用池为圆筒形底部盲端，上口通上盖外面；传感器由主体、氟乙烯或聚四氟乙烯薄膜、垫圈、螺帽，铂电极、导线构成。

2、根据权利要求1所述之氧耗测定装置，其特征在于所述细胞测氧室活塞由聚四氟乙烯或其他材料，形状为圆柱形，上端外径较大14-17mm，下部外径与细胞测氧室的内径相同7-9mm、中部做成外螺纹可从细胞培养室的上口处旋入，下端外周有一小槽“O”形橡皮圈嵌在其中;活塞内部中空，从上至下内径逐渐减少为8.5mm，7.5mm，1.5mm。

3、根据权利要求1所述之氧耗测定装置，其特征在于所述组织测氧室的组织放置筒形状为圆筒形，其外径从上至下逐渐缩小为21mm，15.5mm，9mm。在中部两侧留竖向槽。内部中空内径4mm有活塞放入。

4、根据权利要求1所述之氧耗测定装置，其特征在于所述传感器主体由聚四氟乙烯或其他材料制成，为园柱形主体分为体部，颈部、头部，其外径依次减少、头部的前端有园形凹陷，颈部外周加工成螺纹。

5、根据利要求1所述之氧耗测定装置，其特征在于所述垫圈园形、大小可套在传感器主体头部外面;螺帽一端内径略小可压在垫圈外沿、另一端内径略大，并有内螺纹可拧紧在传感器主体颈部。

6、根据权利要求1所述之氧耗测定装置，其特征在于所述传感器的铂电极为多点阴极。

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