MD266Z

MD266Z - Device for testing of biological material

Info

Publication number: MD266Z
Application number: MDS20100078A
Authority: MD
Inventors: Olga Belic; Efim Arama; Victor Sontea; Anatolie Iavorschi; Valeriu Pirtac; Efim Aramă; Victor Şontea; Valeriu Pirţac
Original assignee: Univ Nicolae Testemitanu; Univ De Stat De Medicin & Abreve & Scedil I Farmacie Nicolae Testemi & Tcedil Anu Din Republica Mold
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2011-03-31
Also published as: MD266Y; MD266Z5

Abstract

The invention relates to medicine, in particular morphology and can be used for testing of biological material.The device for testing of biological material contains a carcass (1), mounted on a platform (2), on which is placed a step motor (3), the shaft of which is connected to a threaded rod (4), on which is mounted by a nut (6) a movable arm (5). One end of the movable arm (5) is freely mounted on a rod (8). On the platform (2) is fixed a strain gauge (10), connected to an immovable arm (11). At the ends of the movable (5) and immovable (11) arms are mounted two clamps (12) for fixation of biological material.The result is a precise definition of force and elongation of the biological material sample before rupture.

Description

Invenţia se referă la medicină, în special la morfologie, şi poate fi utilizată pentru testarea materialului biologic. The invention relates to medicine, in particular to morphology, and can be used for testing biological material.

Este cunoscut dispozitivul pentru determinarea gradului de extindere şi rezistenţă biologică a oaselor care constă din platformă cu două fixatoare metalice, pe care este instalată proba de os. La mijlocul probei, în partea superioară, este fixat un indicator de lungime, iar în partea inferioară - un taler cu greutăţi [1]. The device for determining the degree of biological expansion and resistance of bones is known, which consists of a platform with two metal clamps, on which the bone sample is installed. In the middle of the sample, in the upper part, a length indicator is fixed, and in the lower part - a plate with weights [1].

Dezavantajele dispozitivului sunt: materialul biologic se rupe brusc, nu se determină alungirea probei, forţa de rupere nu se determină în newtoni (N). The disadvantages of the device are: the biological material breaks suddenly, the elongation of the sample is not determined, the breaking force is not determined in newtons (N).

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în elaborarea unui dispozitiv care ar permite de a vizualiza forţa şi lungimea în timpul investigaţiei, forţa în N şi lungimea de rupere în mm după finisarea investigaţiei, de a seta mărimea pasului şi numărul înregistrării în memorie. The problem that the invention solves consists in developing a device that would allow to visualize the force and length during the investigation, the force in N and the breaking length in mm after finishing the investigation, to set the step size and the number of the recording in the memory.

Problema se soluţionează prin aceea că dispozitivul pentru testarea materialului biologic conţine o carcasă fixată pe o platformă, pe care este plasat un motor pas-cu-pas, arborele căruia este unit cu o tijă cu filet, pe care este montat un braţ mobil printr-o piuliţă. Un capăt al braţului mobil este montat liber pe o tijă. Pe platformă este fixat un senzor tensiometric unit cu un braţ imobil. La capetele braţelor mobil şi imobil sunt montate două cleme pentru fixarea materialului biologic. The problem is solved by the fact that the device for testing biological material contains a housing fixed on a platform, on which a stepper motor is placed, the shaft of which is connected to a threaded rod, on which a movable arm is mounted by a nut. One end of the movable arm is freely mounted on a rod. A tensiometric sensor connected to a fixed arm is fixed on the platform. Two clamps are mounted at the ends of the movable and fixed arms for fixing the biological material.

Dispozitivul permite efectuarea lentă a extinderii până la ruperea completă a probei, indicând mărimi concrete ale forţei şi lungimii în timpul şi după finisarea investigaţiei. The device allows for slow expansion until the sample is completely broken, indicating specific force and length values during and after the investigation is completed.

Rezultatul constă în aprecierea exactă a forţei şi alungirii probei de material biologic până la rupere. The result consists of the exact assessment of the force and elongation of the biological material sample until rupture.

Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă partea mecanică a dispozitivului. The invention is explained by the drawing in the figure, which represents the mechanical part of the device.

Carcasa dispozitivului 1 este fixată din exterior pe o platformă metalică 2, pe care sunt situate elementele interioare şi motorul pas-cu-pas 3, arborele căruia este unit cu o tijă 4 cu filet, pe care este montat un braţ mobil 5 printr-o piuliţă 6. La ambele capete ale tijei cu filet sunt amplasate două colţare metalice 7. Un capăt al braţului mobil 5 este montat liber pe o tijă 8. Pe platforma 2 este fixat un senzor tensiometric 10 unit cu un braţ imobil 11. La capetele braţelor mobil 5 şi imobil 11 sunt montate două cleme 12 pentru fixarea materialului biologic. Colţarele metalice 7 sunt fixate cu un opritor 9, care împiedică deplasarea braţului mobil în afara filetului. The housing of the device 1 is fixed from the outside on a metal platform 2, on which the internal elements and the stepper motor 3 are located, the shaft of which is connected to a threaded rod 4, on which a movable arm 5 is mounted by a nut 6. At both ends of the threaded rod are located two metal brackets 7. One end of the movable arm 5 is freely mounted on a rod 8. On the platform 2 is fixed a tensiometric sensor 10 connected to a fixed arm 11. At the ends of the movable arms 5 and fixed 11 are mounted two clamps 12 for fixing the biological material. The metal brackets 7 are fixed with a stop 9, which prevents the movable arm from moving outside the thread.

Dispozitivul funcţionează în modul următor. The device operates in the following mode.

Între clemele 12 se fixează materialul biologic. Braţul mobil 5 este acţionat de motorul pas-cu-pas 3. Comanda motorului se face electronic. Senzorul tensiometric 10 transformă forţa de întindere a materialului biologic în semnal electronic. Acest semnal, după ce este amplificat şi filtrat, este transformat în valori numerice şi este prelucrat de către microprocesor. Aplicând operaţii matematice asupra acestor date se obţine valoarea forţei de întindere în N şi se afişează pe ecran. The biological material is fixed between the clamps 12. The mobile arm 5 is driven by the stepper motor 3. The motor is controlled electronically. The tensiometric sensor 10 converts the tensile force of the biological material into an electronic signal. This signal, after being amplified and filtered, is converted into numerical values and is processed by the microprocessor. By applying mathematical operations on these data, the value of the tensile force in N is obtained and displayed on the screen.

Exemplu de realizare a invenţiei Example of embodiment of the invention

Materialul se colectează în primele 24 ore după deces şi se studiază la temperatura de 20…24°±1C°. Din ligamentele supuse cercetării, prin şabloane - disecţie se obţin fâşii cu dimensiunile de 4,0 x 0,6 cm, care se fixează în clemele dispozitivului (lungimea fâşiilor ligamentare supuse extensiei este de 25 mm). Se porneşte motorul pas-cu-pas 3. Extinderea materialului biologic se efectuează până la ruperea probei. Senzorul tensiometric 10 transformă forţa de întindere a materialului în semnal electronic. Mărimea forţei şi lungimii de rupere se afişează pe ecran. The material is collected within the first 24 hours after death and studied at a temperature of 20…24°±1C°. From the ligaments subjected to research, strips with dimensions of 4.0 x 0.6 cm are obtained through dissection templates, which are fixed in the device clamps (the length of the ligament strips subjected to extension is 25 mm). The stepper motor 3 is turned on. The biological material is extended until the sample breaks. The tensiometric sensor 10 converts the stretching force of the material into an electronic signal. The magnitude of the force and the length of the break are displayed on the screen.

Acest dispozitiv a fost utilizat în condiţii de laborator morfologic şi a permis stabilirea gradului de extensie maximă (alungirea absolută), limitei tenacităţii (rezistenţa la extindere) şi coeficientului de elasticitate (modulul Zoung) al materialului biologic. Dispozitivul poate fi aplicat simplu, nu necesită cunoştinţe speciale şi poate fi utilizat în orice laborator medical. Permite micşorarea distanţei între cleme la minimum, deci testarea unei game largi de ţesuturi biologice. This device was used in morphological laboratory conditions and allowed to determine the degree of maximum extension (absolute elongation), the limit of tenacity (resistance to extension) and the coefficient of elasticity (Zoung modulus) of the biological material. The device can be applied simply, does not require special knowledge and can be used in any medical laboratory. It allows to reduce the distance between the clamps to a minimum, thus testing a wide range of biological tissues.

1. Горский Ф.К., Сакевич Н.М. Физический практикум с элементами электроники. Минск, 1980, с. 32-34 1. Горский Ф.К., Sakevich Н.М. Physical practice with electronic elements. Minsk, 1980, p. 32-34

Claims

Device for testing biological material, which contains a housing (1) fixed on a platform (2), on which a stepper motor (3) is placed, the shaft of which is connected to a threaded rod (4), on which a movable arm (5) is mounted by a nut (6), at the same time one end of the movable arm (5) is freely mounted on a rod (8), also on the platform (2) is fixed a tensiometric sensor (10) connected to a fixed arm (11); at the ends of the movable (5) and fixed arms (11) are mounted two clamps (12) for fixing the biological material.