RU2089903C1

RU2089903C1 - Apparatus for determining free water in biological tissues

Info

Publication number: RU2089903C1
Application number: RU95101344A
Authority: RU
Inventors: М.М. Махнач
Original assignee: Смоленская государственная медицинская академия
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1997-09-10
Also published as: RU95101344A

Abstract

FIELD: histological and histochemical tests. SUBSTANCE: apparatus has welded casing filled with ethanol, hermetically sealable cover with membrane, holder rigidly fixed within casing and formed as flange with cells for receiving hermetical capsules with samples of biological tissue. Capsules are broken by perforator with electric drive, which is switched on for time set by control system. Apparatus allows quantity of free water in biological tissue to be determined. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике гистологических и гистохимических исследований и может применяться при определении количества свободной воды, содержащейся в биологических тканях. The invention relates to techniques for histological and histochemical studies and can be used to determine the amount of free water contained in biological tissues.

Известно устройство для определения количества воды в биологических тканях, содержащее сосуд с герметичной крышкой, узел подачи фиксирующего раствора, связанный с сосудом, и регистрирующее устройство в виде отводного патрубка со шкалой, размещенного в зоне горловины. (А.с. СССР N 1569653. Патент Российской Федерации N 2000570). A device for determining the amount of water in biological tissues, containing a vessel with a sealed lid, a node for supplying a fixing solution associated with the vessel, and a recording device in the form of a branch pipe with a scale located in the neck area. (A.S. USSR N 1569653. Patent of the Russian Federation N 2000570).

Недостатком применения известного устройства для определения количества свободной воды в образце биологической ткани является затруднение снятия показания регистрирующего устройства (отводного патрубка со шкалой) в момент начала контактирования образца биологической ткани с этанолом, поскольку время заполнения сосуда, в котором находится образец, а затем отводного патрубка со шкалой этанолом выпадает из времени наблюдения показаний. The disadvantage of using the known device for determining the amount of free water in a sample of biological tissue is the difficulty of taking readings from a recording device (outlet pipe with scale) at the moment of contacting the sample of biological tissue with ethanol, since the filling time of the vessel in which the sample is located, and then the drain pipe with the ethanol scale falls out of the observation time.

Сущность изобретения состоит в том, что предложено устройство для определения содержания свободной воды в биологических тканях, состоящее из корпуса, герметично закрывающегося крышкой с чувствительным элементом в виде мембраны, в которых имеются патрубки для заполнения корпуса этанолом, регистрирующего устройства, воспринимающего деформацию мембраны контактным способом, причем внутри корпуса имеется держатель биологической ткани, выполненный в виде фланца с расположенными по окружности гнездами со сквозными ступенчатыми отверстиями, в верхней части которых размещены биологическая ткань, заключенная в герметичные капсулы, а в нижней подпружиненные толкатели с режущими вставками для перфорации капсул, приводимые в движение электроприводом. The essence of the invention lies in the fact that the proposed device for determining the content of free water in biological tissues, consisting of a housing hermetically sealed with a sensitive element in the form of a membrane, in which there are nozzles for filling the housing with ethanol, a recording device that senses the deformation of the membrane by contact, moreover, inside the case there is a holder of biological tissue, made in the form of a flange with nests located around the circumference with through step openings mi, in the upper part of which is placed biological tissue enclosed in sealed capsules, and in the lower spring-loaded pushers with cutting inserts for perforation of the capsules, driven by an electric drive.

Наличие держателя с гнездами для капсул с биологической тканью, механизма перфорации, приводимого в движение электроприводом в соответствии с целями исследования, помещение биологической ткани в герметичные капсулы позволяет приводить биологическую ткань в контакт с этанолом в нужное исследователю время и регистрировать происходящий в системе биологическая ткань этанол процесс с момента его начала без нарушения герметичности корпуса, а применение в качестве чувствительного элемента мембраны регистрировать малые изменения объема системы биологическая ткань этанол в герметичном корпусе. Выполнение гнезд для капсул в виде сквозных ступенчатых отверстий позволяет разместить в этих отверстиях подпружиненные толкатели с режущими вставками, что обеспечивает перфорацию капсул, расположенных над режущими вставками. The presence of a holder with nests for capsules with biological tissue, a perforation mechanism, driven by an electric drive in accordance with the objectives of the study, placing biological tissue in sealed capsules allows you to bring biological tissue into contact with ethanol at the right time for the researcher and record the process occurring in the biological tissue system of ethanol from the moment of its beginning without violating the tightness of the housing, and the use as a sensitive element of the membrane to record small changes in volume with System biological tissue ethanol in a sealed enclosure. The implementation of the nests for capsules in the form of through step openings allows you to place spring-loaded pushers with cutting inserts in these holes, which provides perforation of the capsules located above the cutting inserts.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 разрез А-А на общем виде устройства; на фиг. 3 разрез Б-Б на общем виде устройства. In FIG. 1 shows a general view of the device; in FIG. 2 section AA on the general view of the device; in FIG. 3 section BB on the General view of the device.

Устройство (фиг. 1) имеет жестко закрепленный на основании 1 сварной корпус 2, герметично закрывающийся крышкой 3 с прокладкой 4. Внутри корпуса 2 на уступах 5 жестко закреплен держатель биологической ткани в виде фланца 6, имеющего четыре расположенных по окружности со смещенным от оси корпуса по конструктивным соображениям центром гнезда 7 (фиг. 2) для установки герметичных капсул 8 с исследуемой биологической тканью, которые фиксируются винтом 9 с шайбой 10 (фиг. 1). Капсула 8 (фиг. 3) имеет мембрану 11 и два герметичных капилляра 12. Устройство включает в себя механизм перфорации капсул с электроприводом, состоящий из электродвигателя 13, редуктора 14, зубчатого колеса 15 с кулачком 16 (фиг. 1), приводящих в движение подпружиненные толкатели 17 с режущими вставками 18, расположенные в сквозных ступенчатых отверстиях 19 под капсулами 8 (фиг. 3). Корпус 2 снабжен патрубком 20, крышка 3 патрубком 21, герметично закрывающимися пробками 22 с прокладками 23. Крышка 3 имеет сквозное отверстие 24, закрытое мембраной 25, и канал 26, соединяющий внутреннюю полость корпуса 2 с патрубком 21. На основании 1 установлена съемная, закрепляемая винтом 27 стойка 28 с предварительно тарированным регистрирующим устройством 23, воспринимающим контактным способом деформацию мембраны 25, и система 30 управления электродвигателем 13. В качестве регистрирующего устройства используется многооборотный рычажно-зубчатый индикатор с ценой деления 0,001 мм. Но применение чувствительного элемента в виде мембраны позволяет использовать в качестве регистрирующего устройства и бесконтактные датчики. The device (Fig. 1) has a welded body 2 rigidly fixed on the base 1, hermetically sealed by a cover 3 with a gasket 4. Inside the body 2, on the ledges 5, a biological tissue holder is rigidly fixed in the form of a flange 6 having four circumferentially spaced off-axis for structural reasons, the center of the socket 7 (Fig. 2) for installing sealed capsules 8 with the biological tissue under study, which are fixed with a screw 9 with the washer 10 (Fig. 1). The capsule 8 (Fig. 3) has a membrane 11 and two sealed capillaries 12. The device includes an electric capsule perforation mechanism consisting of an electric motor 13, a reducer 14, a gear 15 with a cam 16 (Fig. 1), which spring-loaded pushers 17 with cutting inserts 18 located in through step holes 19 under capsules 8 (Fig. 3). The housing 2 is equipped with a pipe 20, a cover 3 by a pipe 21, hermetically sealed plugs 22 with gaskets 23. The cover 3 has a through hole 24 closed by a membrane 25, and a channel 26 connecting the internal cavity of the housing 2 with a pipe 21. On the base 1, a removable, fixed screw 27 rack 28 with a pre-calibrated recording device 23, perceiving the contact method of the deformation of the membrane 25, and the motor control system 30 13. As a recording device, a multi-turn lever-gear indicator with a division price of 0.001 mm. But the use of a sensitive element in the form of a membrane allows the use of proximity sensors as a recording device.

Устройство работает следующим образом. Капсулу 8 с герметизированными капиллярами 12 заполняют исследуемой биологической тканью, устанавливают и герметизируют ее мембрану 11. При исследовании жидкой биологической ткани (ликвора) капсулу 8 заполняют через капилляр 12 при предварительно загерметизированной мембране 11 и герметизируют капилляры 12. Перед заполнением камеры 2 этанолом снимают крышку 3, пробки 22 и стойку 28. Заполненные биологической тканью герметизированные капсулы 8 устанавливают в гнезда 7 держателя биологической ткани 5 и фиксируют их с помощью шайбы 10 и винта 9. Корпус 2 закрывают крышкой 3 с уплотняющей прокладкой 4. Через патрубок 20 заполняют внутреннюю полость корпуса 2 этанолом. Воздух из камеры 2 при этом вытесняется через канал 25 и патрубки 21. Герметично закрывают патрубки 20 и 21 пробками 22 с прокладками 23. Устанавливают стойку 28 с регистрирующим устройством 29 и термостатируют устройство для определения содержания свободной воды в биологических тканях до стабилизации показаний регистрирующего устройства 29. В зависимости от количества исследуемых образцов биологической ткани с помощью системы управления 30 задают время работы электродвигателя 13, соответствующее повороту зубчатого колеса 15 на угол π/2, π, 3/2 либо 2π Включают электродвигатель 13, в соответствии с временем его работы зубчатое колесо 15 поворачивается на заданный угол и кулачком 16 приводит в поступательное движение поочередно один, два, три либо четыре толкателя 17 в соответствии с целью исследования. При подъеме толкатель 17 режущей вставкой 18 прорывает мембрану 11 капсулы 8. The device operates as follows. The capsule 8 with the sealed capillaries 12 is filled with the biological tissue under study, the membrane 11 is installed and sealed. When examining the liquid biological tissue (cerebrospinal fluid), the capsule 8 is filled through the capillary 12 with the membrane previously sealed 11 and the capillaries 12 are sealed. Before filling the chamber 2 with ethanol, remove the cap 3 , plugs 22 and rack 28. The sealed capsules 8 filled with biological tissue 8 are installed in the slots 7 of the biological tissue holder 5 and fixed with a washer 10 and a screw 9. Corps the mustache 2 is closed by a cover 3 with a sealing gasket 4. Through the pipe 20, the internal cavity of the housing 2 is filled with ethanol. The air from the chamber 2 is then forced out through the channel 25 and the nozzles 21. The nozzles 20 and 21 are sealed with plugs 22 with gaskets 23. A rack 28 with a recording device 29 is installed and the device for determining the free water content in biological tissues is thermostated until the readings of the recording device 29 are stabilized Depending on the number of samples of biological tissue under investigation, the operating time of the electric motor 13 is set using the control system 30, which corresponds to the rotation of the gear 15 by an angle π / 2, π, 3/2 or 2 π Turn on the electric motor 13, in accordance with the time of its operation, the gear wheel 15 is rotated by a predetermined angle and the cam 16 drives one, two, three or four pushers 17 alternately in accordance with the purpose of the study. When lifting the pusher 17 with a cutting insert 18 breaks through the membrane 11 of the capsule 8.

Нарушение аддитивности объема системы биологическая ткань этанол в результате смешивания свободной воды, содержащейся в образце биологической ткани, с этанолом отслеживается мембраной 25 и регистрирующим устройством 29. Масса свободной воды, содержащейся в образце биологической ткани, определяется по разности показаний предварительно тарированного регистрирующего устройства 29 в моменты стабилизации этих показаний до и после разрыва мембраны 11 капсулы 8. Violation of the additivity of the volume of the biological tissue system by ethanol by mixing the free water contained in the biological tissue sample with ethanol is monitored by the membrane 25 and the recording device 29. The mass of free water contained in the biological tissue sample is determined by the difference in the readings of the pre-calibrated recording device 29 at the moments stabilization of these indications before and after rupture of the membrane 11 of the capsule 8.

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами: позволяет отслеживать процесс смешивания свободной воды с этанолом с момента начала контактирования исследуемого образца с этанолом до окончания процесса, определять количество свободной воды в единицах измерения массы. The proposed device has the following advantages: it allows you to track the process of mixing free water with ethanol from the moment of contacting the test sample with ethanol until the end of the process, to determine the amount of free water in mass units.

Claims

A device for determining the content of free water in biological tissues, comprising a housing that is sealed by a lid, with nozzles for filling the housing with ethanol and a recording device, characterized in that the lid is additionally equipped with a sensing element in the form of a membrane, and inside the housing there is a biological tissue holder in the form of a flange with circumferential nests with through step openings, in the upper part of which biological tissue is placed enclosed in sealed capsules, at the bottom of the spring-loaded plungers with cutting inserts for punching capsule, driven by an electric drive.