CN104545905B - 安装有记录电极的实验架及实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装有记录电极的实验架及实验方法，包括水平设置在立柱上的工作台和工作副台，工作副台支承连接在工作台上且其可沿工作台Y轴方向移动，工作台上设置有用于夹持玻璃电极的第一夹持装置，工作副台上沿工作台X轴方向设置有滑槽，滑槽上连接有滑块，滑块上设置有升降螺杆，升降螺杆底部设置有用于夹持加药管、刺激电极或金属记录电极的第二夹持装置，实验架能够同时夹持记录电极、刺激电极和加药管，对夹持电极进行精确定位，定位精度精确至0.01mm，不仅提高了实验数据的真实性，用于实验突触神经元中动作电位的采集、实验脑电波中场电位的采集或者实验突触神经元中诱发场电位的采集记录，达到一个电极支架多用途的作用。

Description

安装有记录电极的实验架及实验方法

技术领域

本发明属于医学上试验架的技术领域，具体是涉及一种用于实验突触神经元、脑电波和单细胞动作等安装有记录电极的实验架及实验方法。

背景技术

在突触神经元、脑电波和单细胞动作等医学领域，需要在实验室内进行大量的实验研究，通过实验研究积累大量且丰富的资料，目前用于实验突触神经元、脑电波和单细胞动作等实验装置需要有实验架、玻璃记录微电极或金属记录电极、金属刺激电极、计算机和Spike2的编程模块或MATLAB编程模块等，其中玻璃记录微电极或金属记录电极、金属刺激电极直径均在1mm左右，现有的电极支架上仅仅设置有固定一个电极夹持装置，其它电极夹持装置通过定位仪进行定位，在使用时需要人眼判断或刻度尺粗量距离布置各电极的位置关系，容易给实验带来很大的偏差，特别是在鼠脑电波实验过程中，电极之间的位置尺寸精度需要精确到0.1mm。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种安装有记录电极的实验架及实验方法，该实验架能够同时夹持记录电极、刺激电极和加药管，可以对夹持电极进行精确定位，定位精度精确至0.01mm，不仅提高了实验数据的真实性，而且还可以分别用于实验突触神经元中动作电位的采集、实验脑电波中场电位的采集或者实验突触神经元中诱发场电位的采集记录，达到一个电极支架多用途的作用。

为了达到上述目的，本发明一种安装有记录电极的实验架及实验方法，包括水平设置在立柱上的工作台和工作副台，所述工作副台支承连接在工作台上且其可沿工作台Y轴方向移动，所述工作台上设置有用于夹持玻璃电极的第一夹持装置，所述工作副台上沿工作台X轴方向设置有滑槽，所述滑槽上连接有滑块，所述滑块上设置有升降螺杆，所述升降螺杆底部设置有用于夹持加药管、刺激电极或金属记录电极的第二夹持装置。

进一步，所述工作台和工作副台连接处、所述滑块和滑槽连接处和所述升降螺杆和滑块连接处分别设置有刻度仪I、刻度仪II和刻度仪III。

进一步，所述第一夹持装置包括设置在工作台侧壁上的支承片和一对相对设置的弹簧片。

进一步，所述工作台上下表面设置有燕尾槽，所述工作副台连接在燕尾槽上，所述工作台侧壁上设置有用于防止工作副台滑动的顶紧螺母。

进一步，所述工作副台上设置有螺杆，所述滑块连接在螺杆上，所述螺杆顶部连接有用于微调的旋钮螺母。

进一步，所述第二夹持装置和升降螺杆之间连接有支架，所述支架设置为Z型支架，所述Z型支架采用可拆卸结构。

本发明还公开了一种使用安装有记录电极的实验方法，其步骤如下：

1)麻醉：将大鼠放置工作台上，对大鼠进行注射麻醉，至耳朵无反射甩动；

2)开头皮：用手术刀依次沿两后眼角、颅骨两侧边缘和两耳前进行开头皮；

3)腐蚀组织：用25％～30％过氧化氢腐蚀组织至暴露颅骨；

4)定位开窗：移动第一夹持装置上的玻璃电极对大鼠前囟后2mm至前囟后4mm区域进行定位开窗，移动工作副台使设置在工作副台上的刺激电极对大鼠前囟后5mm至前囟后8mm区域进行定位开窗以及加药管或金属电极对大鼠前囟后2mm至前囟后4mm区域进行定位开窗，开窗完成后滴石蜡油；

5)实验数据的收集：通过放大器、转换器和刺激器的作用下，分别记录频段在场电位的变化关系和场电位和动作电位的对应变化关系。

进一步，在步骤4)中，玻璃电极对大鼠前囟后3.8mm区域、右侧2.2mm处进行定位开窗，刺激电极对大鼠前囟后7.65mm、右侧4.1mm处进行定位开窗，加药管对大鼠前囟后3.4mm区域、右侧2.5mm处进行定位开窗。

进一步，在步骤4)中，玻璃电极和金属电极同时对大鼠前囟后3.8mm区域、右侧2.2mm处进行定位开窗，刺激电极对大鼠前囟后7.65mm、右侧4.1mm处进行定位开窗。

进一步，在步骤4)中，玻璃电极和金属电极同时对大鼠前囟后3.8mm区域、右侧2.2mm处进行定位开窗，刺激电极对大鼠前囟后7.65mm、右侧4.1mm处进行定位开窗，加药管对大鼠前囟后3.4mm区域、右侧2.5mm处进行定位开窗。

本发明的有益效果在于：

本发明实验架能够同时夹持记录电极、刺激电极和加药管，可以对夹持电极进行精确定位，定位精度精确至0.01mm，不仅提高了实验数据的真实性，而且还可以分别用于实验突触神经元中动作电位的采集、实验脑电波中场电位的采集或者实验突触神经元中诱发场电位的采集记录，达到一个电极支架多用途的作用。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明安装有记录电极的实验架及实验方法的结构示意图；

图2为本发明安装有记录电极的实验架及实验方法的主视图；

图3为本发明第一种实验方法加药前的记录数据图表；

图4为本发明第一种实验方法加药后的记录数据图表。

附图标记：1-工作台；2-立柱；3-工作副台；4-燕尾槽；5-弹簧片；6-玻璃微记录电极；7-刺激电极；8-第二夹持装置；9-刻度仪I；10-刻度仪II；11-螺杆；12-旋钮螺母；13-顶紧螺母；14-滑槽；15-升降螺杆；16-滑块；17-支架。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示为本发明安装有记录电极的实验架及实验方法的结构示意图；如图2所示为本发明安装有记录电极的实验架及实验方法的主视图，本发明一种安装有记录电极的实验架及实验方法，包括水平设置在立柱2上的工作台1和工作副台3，所述工作副台3支承连接在工作台1上且其可沿工作台1Y轴方向移动，所述工作台1上设置有用于夹持玻璃电极的第一夹持装置，所述工作副台3上沿工作台1X轴方向设置有滑槽14，所述滑槽14上连接有滑块16，所述滑块16上设置有升降螺杆15，所述升降螺杆15底部设置有用于夹持加药管、刺激电极或金属记录电极的第二夹持装置8。

本实施例中用来实验突触神经元中动作电位的采集、实验脑电波中场电位的采集或者实验突触神经元中诱发场电位的采集记录的工作原理：

脑电波中场电位的采集：自发脑电的记录需要记录电极；诱发脑电的记录同时需要记录电极和刺激电极；

突触神经元中动作电位的采集：玻璃微记录电极6的阻抗大，精度高，一般用于记录动作电位，玻璃微记录电极6有单电极和多电极两种，多电极可以同时满足同一部位的加药和记录；

实验突触神经元中诱发场电位：一般使用金属记录电极和刺激电极7，金属电极阻抗小，适用于场的记录。

进一步，优选的所述工作台1和工作副台3连接处、所述滑块16和滑槽14连接处和所述升降螺杆15和滑块16连接处分别设置有刻度仪19、刻度仪II10和刻度仪III，该结构便于能够对夹持电极进行精确定位，定位精度精确至0.01mm。

进一步，优选的所述第一夹持装置包括设置在工作台1侧壁上的支承片和一对相对设置的弹簧片5，该结构用于固定玻璃电极，玻璃电极从弹簧片锐端按入，便于固定。

进一步，优选的所述工作台1上下表面设置有燕尾槽4，所述工作副台3连接在燕尾槽4上，所述工作台1侧壁上设置有用于防止工作副台3滑动的顶紧螺母13，本实施例通过燕尾槽4结构，方便进行工作副台3在工作台1Y轴方向移动，同时减少工作副台3的磨损，提高使用寿命，。

进一步，优选的所述工作副台3上设置有螺杆11，所述滑块16连接在螺杆11上，本实施例通过旋动螺杆，可以方便滑块16在工作台1X轴方向移动，优选的所述螺杆11顶部连接有用于微调的旋钮螺母12，该结构有利于对滑块16在工作台1X轴方向移动的位置进行确定调整，调整精度控制至0.01mm。

进一步，优选的所述第二夹持装置8和升降螺杆15之间连接有支架17，优选的所述支架17设置为Z型支架，所述Z型支架采用可拆卸结构，该结构有利于操作方便，便于更换加药管或刺激电极、记录电极。

本发明还公开了一种使用安装有记录电极的实验方法，其步骤如下：

1)麻醉：将大鼠放置工作台上，对大鼠进行注射麻醉，注射25％乌拉坦(0.6ml/100g)，至耳朵无反射甩动；

2)开头皮：用手术刀依次沿两后眼角、颅骨两侧边缘和两耳前进行开头皮；

3)腐蚀组织：用25％～30％过氧化氢腐蚀组织至暴露颅骨，优选的采用30％过氧化氢腐蚀组织至暴露颅骨。

4)定位开窗：移动第一夹持装置上的记录电极对大鼠前囟后2mm至前囟后4mm区域进行定位开窗，移动工作副使设置在工作副台上的刺激电极对大鼠前囟后5mm至前囟后8mm区域进行定位开窗以及加药管或金属电极对大鼠前囟后2mm至前囟后4mm区域进行定位开窗，开窗完成后滴石蜡油；

5)实验数据的收集：通过放大器、转换器和刺激器的作用下，分别记录频段在场电位的变化关系和场电位和动作电位的对应变化关系。

以上三种实验通过本实施例安装有记录电极的实验架及实验方法，其安装方式为：

第一组：第一夹持装置处夹持玻璃记录微电极6，第二夹持装置8设置为2组，分别用于夹持金属刺激电极7和加药管；

第二组：第一夹持装置处夹持玻璃记录微电极6，第二夹持装置8设置为2组，分别用于金属刺激电极7和金属记录电极；

第三组：第一夹持装置处夹持玻璃多电极，第二夹持装置8设置为2组，分别用于金属刺激电极7和金属记录电极。

第一组试验中：优选的通过玻璃记录微电极对大鼠前囟后3.8mm区域、右侧2.2mm处进行定位开窗，金属刺激电极对大鼠前囟后7.65mm、右侧4.1mm处进行定位开窗，加药管大鼠前囟后3.4mm区域、右侧2.5mm处进行定位开窗，本实施例于齿状回下玻璃记录微电极，H＝3mm；串通通路下金属刺激电极，H＝3.8mm；其中间开一窗下加药管H＝3.4mm，记录频段：1～300Hz，记录结果如图3、图4所示，通过工作副台3在工作台1Y轴方向移动，滑块16在工作台1X轴方向移动，升降螺杆15在工作台1Z轴方向移动，能够三维调节金属刺激电极7和加药器与玻璃记录微电极6之间的位置关系，便于能够对夹持电极进行精确定位，精确定位后可以通过玻璃记录微电极6记录加药前后LTP的变化情况。

第二组试验中：优选的通过玻璃记录微电极和金属记录电极同时对大鼠前囟后3.8mm区域、右侧2.2mm处进行定位开窗，金属刺激电极对大鼠前囟后7.65mm、右侧4.1mm处进行定位开窗，本实施例于齿状回下玻璃记录微电极，H＝3mm；齿状回同时下金属记录电极H＝3mm；串通通路下金属刺激电极，H＝3.8mm。分别记录频段：1-300Hz(场)，300-10kHz(动作电位)，通过工作副台3在工作台1Y轴方向移动，滑块16在工作台1X轴方向移动，升降螺杆15在工作台1Z轴方向移动，能够三维调节金属刺激电极7和金属记录电极与玻璃记录微电极6之间的位置关系，便于能够对夹持电极进行精确定位，精确定位后可以通过玻璃记录微电极6记录场电位和动作电位的对应关系，本实施例除了正常的金属刺激电极外，两个记录电极同时使用，其中玻璃记录微电极阻抗较高，适用于记录动作电位；金属记录电极阻抗低，适用于记录场电位，由此可以使动作电位和场电位对应起来，以便看到场电位的某一特征位置反映到单个细胞的动作电位的状态。

其中第三组试验中：优选的通过玻璃多电极和金属记录电极同时对大鼠前囟后3.8mm区域、右侧2.2mm处进行定位开窗，金属刺激电极对大鼠前囟后7.65mm、右侧4.1mm处进行定位开窗，本实施例于齿状回下玻璃多电极，H＝3mm；齿状回同时下金属记录电极H＝3mm；串通通路下金属刺激电极，H＝3.8mm。分别记录频段：1-300Hz(场)，300-10kHz(动作电位)，通过工作副台3在工作台1Y轴方向移动，滑块16在工作台1X轴方向移动，升降螺杆15在工作台1Z轴方向移动，能够三维调节金属刺激电极7和金属记录电极与玻璃多电极之间的位置关系，便于能够对夹持电极进行精确定位，精确定位后可以通过玻璃多电极用于记录加药情况下场电位和动作电位的对应关系，其工作原理跟同第二组相同，但区别点在于玻璃多电极有同时加药的作用。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种安装有记录电极的实验架，其特征在于：包括水平设置在立柱上的工作台和工作副台，所述工作副台支承连接在工作台上且其可沿工作台Y轴方向移动，所述工作台上设置有用于夹持玻璃电极的第一夹持装置，所述工作副台上沿工作台X轴方向设置有滑槽，所述滑槽上连接有滑块，所述滑块上设置有升降螺杆，所述升降螺杆底部设置有用于夹持加药管、刺激电极或金属记录电极的第二夹持装置。

2.如权利要求1所述的安装有记录电极的实验架，其特征在于：所述工作台和工作副台连接处、所述滑块和滑槽连接处和所述升降螺杆和滑块连接处分别设置有刻度仪I、刻度仪II和刻度仪III。

3.如权利要求1所述的安装有记录电极的实验架及实验方法，其特征在于：所述第一夹持装置包括设置在工作台侧壁上的支承片和一对相对设置的弹簧片。

4.如权利要求1～3任一项所述的安装有记录电极的实验架，其特征在于：所述工作台上下表面设置有燕尾槽，所述工作副台连接在燕尾槽上，所述工作台侧壁上设置有用于防止工作副台滑动的顶紧螺母。

5.如权利要求4所述的安装有记录电极的实验架，其特征在于：所述工作副台上设置有螺杆，所述滑块连接在螺杆上，所述螺杆顶部连接有用于微调的旋钮螺母。

6.如权利要求1所述的安装有记录电极的实验架，其特征在于：所述第二夹持装置和升降螺杆之间连接有支架，所述支架设置为Z型支架，所述Z型支架采用可拆卸结构。