PL87449B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ ciagania mikroelektrod szklanych, stosowanych w badaniach biologicznych.

Mikroelektroda nazywa sie rurke szklana, wycia¬ gnieta po nagrzaniu szkla do temperatury, w której szklo zaczyna byc plastyczne. Przerwanie wytwo¬ rzonego stozka prowadzi sie w strefie nieogrzewa- nej. Wielkosc srednicy wierzcholka czesci stozko¬ wej jest zalezna od badanego obiektu biologicznego.

Przykladowo przy badaniach pojedynczych komórek nerwowych lub komórek botanicznych srednica ta wynosi okolo 1 mikrona. Przecietnie do jednego eksperymentu zuzywa sie 5—10 takich mikroelek¬ trod.

Znane urzadzenie do wyciagania mikroelektrod sklada sie z kolumny, na której jest suwliwie osa¬ dzony pomost z przymocowanym uchwytem rurki szklanej. Uchwyt nieruchomy znajduje sie w pobli¬ zu grzejnika, który zwykle stanowia 1—3 zwoje karnika spiralnego, wykonanego z drutu platyno¬ wego. Dobieranie sily rozciagajacej odbywa sie przy uzyciu obciazników w postaci srutu olowianego. Wy¬ ciaganie mikroelektrod nastepuje w momencie osia¬ gniecia przez szklo temperatury plastycznosci, przy wykorzystaniu sil grawitacyjnych. Znane urzadze¬ nie jest zbyt prymitywne, aby przy jego uzyciu mozna bylo precyzyjnie regulowac ksztalt wytwa¬ rzanych mikroelektrod. Powtarzalnosc wyników jest mala, a szybkosc produkcji znikoma.

Znane jest równiez urzadzenie przeznaczone do wyciagania mikroelektrod w ukladzie poziomym, zaopatrzone w grzejnik w ksztalcie litery omega, skierowanej czescia otwarta do góry. Zamocowania rurki szklanej sa umieszczone obrotowo na plaszczy¬ znach sprzezonych ze soba kól zebatych. Przy Wpra¬ wieniu w ruch jednego z kól zebatych, za pomoca np. mechanizmu sprezynowego, drugie kolo zebate obraca sie w strone przeciwna, a miejsca z zamo¬ cowaniami rurek wznosza sie do góry. Nastepuje przy tym równoczesne wzajemne oddalenie sie za¬ mocowan, a rurka szklana przez otwarta czesc grzej¬ nika opuszcza strefe nagrzewania i nastepuje Wy¬ ciaganie. Punkt wyjsciowy znajduje sie w najbliz¬ szym polozeniu zamocowan. Wada tego urzadzenia jest nierównomiernosc uciagu oraz niesymetryczne nagrzewanie, gdyz górna czesc obwodu rurki nie jest nagrzewana. Rzut ostrza wytworzonego stozka na plaszczyzne przekroju rurki nie wypada w srod¬ ku, lecz jest zblizony do obwodu. Dalsza wada tego rodzaju urzadzenia jest szybka zuzywalnosc czesci ruchomych i malejaca powtarzalnosc wymiarów Wy¬ twarzanych mikroelektrod.

W innym znanym urzadzeniu stosuje sie elek¬ tromagnetyczny mechanizm przesuwu przy uzyciu solenoidu, zasilanego pradem elektrycznym wy¬ prostowanym, o regulowanym natezeniu. Wewnatrz solenoidu jest umieszczony rdzen z materialu o wla¬ snosciach magnetycznych. Do otwartego konca rdze¬ nia jest zamocowany uchwyt rurki szklanej. Drugi uchwyt jest osadzony nieruchomo na korpusie urza- 87 449s 87 449 4 dzenia. Stosuje sie ciagnienie jednotaktowe lub dwu- taktowe. Wada tego urzadzenia sa duze wymiary, zawodnosc dzialania ukladu sterujacego oraz nie najlepsza jakosc wytwarzanych mikroelektrod, be¬ daca wynikiem wystepowania pulsacji w pradzie zasilajacym, oblawiajacych sie w postaci wibracji wyciaganych mikroelektrod.

Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia do wyciagania mikroelektrod, które byloby pozbawione wymienionych wad, i które oznaczaloby sie nieza¬ wodnoscia dzialania i powtarzalnoscia wymiarów wytwarzanych mikroelektrod oraz wyróznialoby sie prosta budowa i pewnoscia zamocowania rurki szklanej.

Cel ten osiagnieto poprzez opracowanie urzadze¬ nia, do wyciagania mikroelektrod, które ma rucho¬ my uchwyt oj&$zqny na suwliwie zamocowanym precie ksztaltowym. Pret jest polaczony z mecha¬ nizmem napedowym, zaopatrzonym w sprezyne zwojowa, umieszczona w cylindrycznej obudowie.

Obudowa ma na obrzezu wykonane uzebienie sprze¬ gniete z uzebieniem wykonanym na wspomnianym precie ksztaltowym. Oba uchwyty urzadzenia, ru¬ chomy i nieruchomy, sa zlozone kazdy z dwóch czesci polaczonych za pomoca sprezyny o nacisku regulowanym za pomoca mimosrdcTu.

Wspomniany pret ksztaltowy ma przekrój wie¬ lokata foremnego, korzystnie szesciokata. Suwliwe zamocowanie preta stanowia osiowo i wzdluznie ustawione zespoly lozysk, korzystnie lozysk to¬ cznych, które pozostaja w zetknieciu z plaszczyzna co drugiej scianki preta ksztaltowego. Lozysko wspólpracujace ze scianka ksztaltowego preta skraj¬ nie oddalona od korpusu jest osadzone na spre¬ zystym wysiagniku, którego drugi koniec jest przy¬ mocowany do korpusu.

Czesc osiowa wspomnianej sprezyny zwojowej i jej cylindrycznej obudowy jest zaopatrzona w po¬ kretlo, sluzace do napinania sprezyny. Pret ksztal¬ towy ma osiowo wykonane wydrazenie wewnetrzne, które sluzy do umieszczenia w nim rurki szklanej.

Przynajmniej jedna z czesci kazdego z uchwytów zawiera wzdluzne wyzlobienie, korzystnie o prze¬ kroju trójkatnym, a druga czesc uchwytu jest po¬ kryta przekladka z tworzywa elastycznego.

Dzieki zastosowaniu preta ksztaltowego o prze¬ kroju wielokata foremnego, ulozyskowanego na co drugiej sciance, uzyskano nie tylko moznosc pre¬ cyzyjnego przesuwu uchwytu ruchomego, lecz osia¬ gnieto takze przesuw nie dopuszczajacy zadnych obrotów. Lozysko dociskajace górna scianke preta ksztaltowego jest zamocowane sprezynujaco, co eli¬ minuje mozliwosc powstawania luzów. Wewnetrzne wydrazenie preta ksztaltowego rozszerza zakres sto¬ sowania urzadzenia do wyciagania mikroelektrod z dlugich rurek szklanych.

Urzadzenie wedlug; wynalazku umozliwia wytwa¬ rzanie mikroelektrod szklanych o powtarzalnych wy¬ miarach i przy swej prostej budowie i malych ga¬ barytach odznacza sie niezawodnoscia dzialania, przy czym zamocowanie rurek szklanych jest latwe i nie powoduje ich pekania.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie w widoku z boku, fig. 2 — przekrój wzdluz linii A—A na fig. 1, a fig. 3 — przekrój wzdluz linii B—B na fig. 1.

Urzadzenie do wyciagania mikroelektrod szkla- nych ma korpus 1, do którego jest z boku przymo¬ cowana wspornikowa plytka 2. Zamocowania plytki 2 nie pokazano dla zachowania przejrzystosci ry¬ sunku. Jest ono zrealizowane w sposób konwencjo¬ nalny z zachowaniem mozliwosci przemieszczenia plytki w plaszczyznie pionowej i unieruchamiania jej polozenia za pomoca ustalajacego pokretla 3.

Do górnej czesci plytki wspornikowej jest przy¬ twierdzony uchwyt 4 szklanej rurki 5. Uchwyt za¬ wiera górna czesc 6, która jest polaczona z czescia dolna uchwytu 4 za pomoca ksztaltowej sprezyny 6.

Oba konce sprezyny 6 sa osadzone na mimosro- dzie 8, zakonczonym pokretlem 9 regulacji docisku* Dolna czesc uchwytu 4 jest zaopatrzona we wzdlu¬ zny rowek 10, ciagnacy sie na calej dlugosci uchwy¬ tu 4. Rowek 10 ma w przekroju poprzecznym ksztalt trójkata skierowanego podstawa w kierunku gór¬ nej czesci 6. Przynajmniej na czesci dlugosci rowka jest umieszczona przekladka 11 wykonana z gu¬ my. Drugi uchwyt ma identyczna budowe i dlatego* nie oznaczono odnosnikami liczbowymi poszczegól¬ nych czesci skladowych. Drugi uchwyt rurki szkla¬ nej jest umocowany na ksztaltowym precie 12. Pret ten jest przesuwnie osadzony w zespole tocznych lozysk 13, 14. Zespól lozysk 13, 14 jest umieszczony osiowo i wzdluznie wzgledem korpusu 1, przy czym lozyska znajduja sie w zetknieciu z plaszczyzna co- drugiej scianki preta 12. Lozysko 13 wspólpracujace ze skrajnie oddalona od korpusu 1 scianka 15 jest osadzone na sprezystym wysiegniku 16, który ma przeciwlegly koniec 17 zamocowany na korpusie 1.

Dolna scianka 18 ksztaltowego preta 12, równolegla i najbardziej zblizona do korpusu 1, przynajmniej na czesci swej dlugosci jest zaopatrzona w uzebie¬ nie 19, które stanowi zebatke. Uzebienie 19 jest sprzegniete z obrzeznym uzebieniem 20, tworzacym czesc obwodowa cylindra 21, mieszczacego wew¬ natrz zwojowa sprezyne 22. Jeden koniec sprezyny* 22 jest polaczony z pokretlem 23, sluzacym do na¬ pinania sprezyny.

Pret 12 ma osiowe wydrazenie wewnetrzne i na swym koncu przeciwleglym do uchwytu rurki szklanej jest zaopatrzony w zderzak 25, wspólpra¬ cujacy z krancowym wylacznikiem 26. Miedzy uch¬ wytami 4 jest umieszczony spiralny elektryczny grzejnik 27.

Urzadzenie do wyciagania mikroelektrod szkla¬ nych dziala w sposób nastepujacy. W fazie poczat¬ kowej ksztaltowe sprezyny 7 sa zluznione i sa przygotowane do przyjecia szklanej rurki 5. Rurke te wklada sie od strony uchwytu nieruchomego, znajdujacej sie na stronie przeciwnej do mecha¬ nizmu napedowego. Polozenie ksztaltowego preta 12,. pokazane na fig. 1, przedstawia faze rozpoczecia wyciagania mikroelektrody. W tym polozeniu zwo¬ jowa sprezyna 22 jest napieta i rurka szklana znaj¬ duje sie pod dzialaniem sil rozciagajacych, prze¬ kazywanych ze sprezyny za posrednictwem uzebien 19, 20 na pret 12* do którego jest przymocowany uchwyt ruchomy. W tym czasie szklana rurka 5- 40 45 50 55 60/ / \ 87 449 6 jest unieruchomiona w uchwytach przez obrócenie pokretel 9. Równoczesnie krancowy wylacznik 26 zamyka doplyw pradu elektrycznego (dla przejrzys¬ tosci nie pokazano ukladu elektrycznego i dopro¬ wadzen pradu do grzejnika, gdyz sa one konwen¬ cjonalne) i grzejnik 27 zaczyna nagrzewac obwód rurki. Po osiagnieciu temperatury plastycznosci, dzialajace sily rozciagajace powoduja nagle prze¬ mieszczenie ksztaltowego preta 12 w kierunku prze¬ ciwnym do grzejnika 27. Powstaly poczatkowo sto¬ zek ulega przerwaniu w obszarze chlodnym i w ten sposób zostaje wytworzona mikroelektroda szklana.

W czasie dochodzenia do polozenia skrajnego, umieszczony na koncu preta 12 zderzak 25 dziala na krancowy wylacznik 26, który wylacza doplyw pradu elektrycznego do grzejnika 27. Nastepnie rozluznia sie uchwyty 4, wyjmuje dwie gotowe mikroelektrody i pret ksztaltowy przesuwa sie w lewo, w strone grzejnika 27. Potem mocuje sie rurke szklana w uchwytach 4 przez obrócenie po¬ kretel 9. W tym czasie zwojowa sprezyna 22 jest napieta i grzejnik 27 wlaczony, po czym cykl wy¬ twarzania mikroelektrod szklanych powtarza sie na nowo.

Claims (8)

Zastrzezenia patentowe

1. Urzadzenie do wyciagania mikroelektrod szkla¬ nych, stosowanych w badaniach biologicznych, wy¬ posazone w dwa uchwyty rurki szklanej, z których jeden jest nieruchomy oraz zaopatrzone w grzejnik spiralny, zasilany ze zródla pradu elektrycznego, znamienne tym, ze ruchomy uchwyt (4) jest osadzony na suwliwie zamocowanym ksztaltowym precie (12), który jest polaczony z mechanizmem napedowym zlozonym ze zwojowej sprezyny (22) umieszczonej w cylindrycznej czesci (21), zaopatrzonej w obrzezne uzebienie (20) sprzegniete z uzebieniem (19) preta 5 (12), a oba uchwyty (4), ruchomy i nieruchomy, sa zlozone kazdy z dwóch czesci polaczonych za po¬ moca sprezyny (7) o nacisku regulowanym za po¬ moca mimosrodu (9).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ksztaltowy pret (12) ma przekrój wielokata fo¬ remnego, korzystnie szesciokata.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze suwliwe zamocowanie ksztaltowego preta (12) stanowia osiowo i wzdluznie ustawione zespoly lo¬ zysk (13, 14) korzystnie lozysk tocznych, które po¬ zostaja w zetknieciu z plaszczyzna co drugiej scianki ksztaltowego preta (12).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze lozysko (13) wspólpracujace ze skrajnie oddalona od korpusu scianka (15) ksztaltowego preta (12) jest osadzone na sprezystym wysiegniku (16), którego drugi koniec (17) jest przymocowany do korpusu (1).

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze czesc osiowa sprezyny (22) i cylindra (21) jest zaopatrzona w pokretlo (23), sluzace do napinania sprezyny (22).

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ksztaltowy pret (12) ma osiowe wewnetrzne wydrazenie (24).

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze przynajmniej jedna z czesci uchwytu (4) zawiera wzdluzne wyzlobienie (10), korzystnie o przekroju trójkatnym, a druga czesc uchwytu (4) jest pokryta przekladka (11) z tworzywa elastycznego. 15 20 25 3087 449 6 11 2714 18 13 16 12H FIG. 1 15 13 FI

8. 2 FIG. 3 WDL, zara. 3352. 110 Cena 10 zl