RU2375012C1

RU2375012C1 - Device for laboratory animal fixation

Info

Publication number: RU2375012C1
Application number: RU2008119555/13A
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Тищенко (RU); Василий Васильевич Тищенко; Михаил Александрович Каплан (RU); Михаил Александрович Каплан
Original assignee: Медицинский радиологический научный центр РАМН
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2009-12-10

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to field of experimental biology and can be applied while carrying out electrophysical, biological biophysical and diagnostic research on laboratory animals. Device contains base from homogeneous material, transparent for used irradiation. Along base hollow for animal is made, on its sides there are elevations limiting field of vision. In area of extremities on base edges made are projections and clamps with fixers. In tail part of hollow made is opening for toilet with bath. For planar fixation of animal there is pressing bar with possibility of its fixation in head and tail parts of device.

EFFECT: application of invention will allow to create favourable conditions for laboratory animal placement during experiments and research.

7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области экспериментальной биологии и предназначается для фиксации лабораторных животных при проведении биологических и биофизических исследований.The present invention relates to the field of experimental biology and is intended for fixing laboratory animals during biological and biophysical studies.

Во время проведения электрофизических, биофизических и диагностических исследований важное значение имеет возможность регистрации параметров у мелких и крупных лабораторных животных в условиях, адекватных функциональному состоянию их организма. Для обеспечения таких условий в лабораторной практике используют различные фиксирующие устройства.During electrophysical, biophysical and diagnostic studies, the ability to register parameters in small and large laboratory animals under conditions adequate to the functional state of their body is important. To ensure such conditions, various fixing devices are used in laboratory practice.

Известна «Камера для исследования лабораторных животных» по описанию изобретения к авторскому свидетельству СССР №405544 (1972 г.). Она выполнена в виде прямоугольного корпуса с плоским основанием и стенками. Внутри корпуса имеется держатель, выполненный из эластичного материала в виде губчатой резины. Он состоит из двух половин, которые расположены вдоль корпуса и плотно охватывают тело животного. Каждая половина держателя с внешней стороны имеет жесткую пластину. Боковые стенки камеры имеют отверстия с резьбой для винтов. С помощью винтов, опирающихся в жесткую пластину, представляется возможным регулировать положение животного в камере.The well-known "Camera for the study of laboratory animals" according to the description of the invention to the USSR copyright certificate No. 405544 (1972). It is made in the form of a rectangular case with a flat base and walls. Inside the case there is a holder made of elastic material in the form of sponge rubber. It consists of two halves that are located along the body and tightly cover the body of the animal. Each half of the holder on the outside has a rigid plate. The side walls of the chamber have threaded holes for screws. Using screws resting in a rigid plate, it seems possible to adjust the position of the animal in the chamber.

Недостатком устройства является неестественное положения животного, что существенно отражается на его психофизиологическом состоянии. Более того, камера ограничивает спектр экспериментальных исследований.The disadvantage of this device is the unnatural position of the animal, which significantly affects its psychophysiological state. Moreover, the camera limits the range of experimental studies.

Известен «Индивидуальный домик для фиксации лабораторных животных» по описанию изобретения к патенту РФ №2067432 (1991 г.). Изобретение развивает идею авт. свидетельства №405544. Домик содержит прямоугольный корпус с верхней крышкой, внутри которого расположен держатель животного. Причем держатель животного выполнен в виде заслонки со штоком. Шток установлен в отверстии задней стенки корпуса и посредством резьбового соединения имеется возможность перемещать заслонку для фиксации животного. Днище корпуса выполнено в виде нижней крышки. При этом нижняя и верхняя крышки снабжены пружинными фиксаторами. Верхняя крышка имеет смотровое отверстие для визуального контроля положения и степени фиксации лабораторного животного.The well-known "Individual house for fixing laboratory animals" according to the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2067432 (1991). The invention develops the idea of ed. Certificate No. 405544. The house contains a rectangular housing with a top cover, inside of which is the holder of the animal. Moreover, the animal holder is made in the form of a damper with a stem. The rod is installed in the hole in the rear wall of the housing and by means of a threaded connection, it is possible to move the shutter to fix the animal. The bottom of the body is made in the form of a bottom cover. In this case, the lower and upper covers are equipped with spring clips. The top cover has a viewing hole for visual inspection of the position and degree of fixation of the laboratory animal.

Недостатки устройства заключаются в ограничении возможности проведения экспериментов с целевыми инъекциями и рентгенографией.The disadvantages of the device are the limited ability to conduct experiments with targeted injections and radiography.

Известен «Контейнер для лабораторных животных» по описанию свидетельства на полезную модель №9579. Контейнер выполнен в виде конического стакана с продольными отверстиями. Со стороны большего диаметра стакана имеется крышка. В крышке и днище стакана выполнены отверстия для обеспечения дыхания и вывода хвоста животного. Размеры стакана соизмеримы с размерами животного. Размеры продольных отверстий достаточны для проведения различных манипуляций с животным.Known "Container for laboratory animals" according to the description of the certificate for utility model No. 9579. The container is made in the form of a conical glass with longitudinal holes. There is a lid on the side of the larger diameter of the glass. Holes are made in the lid and bottom of the glass to ensure breathing and the tail of the animal. The size of the glass is commensurate with the size of the animal. The dimensions of the longitudinal holes are sufficient for various manipulations with the animal.

Недостатки устройства заключаются также в ограничении спектра экспериментальных исследований.The disadvantages of the device are also in limiting the range of experimental studies.

В качестве прототипа выбрано «Устройство для фиксации лабораторных животных» по описанию свидетельства на полезную модель №14722 (2000 г.). Устройство содержит столешницу (основание), на которой закреплены две параллельные пластины с пазами. В пазы вставлено плоское основание полуцилиндрического, прозрачного корпуса с боковыми отверстиями для манипуляций. Головная часть корпуса выполнена в виде усеченного конуса с отверстием, а хвостовая часть снабжена съемной задвижкой с отверстием для хвоста и винтом, который фиксирует задвижку через прорезь в корпусе.As a prototype, “Device for fixing laboratory animals” was selected according to the description of the utility model certificate No. 14722 (2000). The device comprises a worktop (base) on which two parallel plates with grooves are fixed. A flat base of a semi-cylindrical, transparent body with side openings for manipulations is inserted into the grooves. The head part of the body is made in the form of a truncated cone with an opening, and the tail part is equipped with a removable valve with an opening for the tail and a screw that fixes the valve through the slot in the body.

Общий недостаток всех технических решений, включая и прототип, заключается в том, что они предназначены для решения узконаправленных задач, не требующих ограничения подвижности животного, несмотря на то, что оно находится в ограниченном пространстве. Более того, материал, из которого выполнены устройства, существенно изменяет характеристики излучения и не позволяет точно измерить дозу облучения животного.A common drawback of all technical solutions, including the prototype, is that they are designed to solve narrowly targeted problems that do not require limiting the mobility of the animal, despite the fact that it is in a limited space. Moreover, the material from which the devices are made significantly changes the characteristics of the radiation and does not accurately measure the radiation dose of the animal.

Главный недостаток прототипа заключается в том, что он не обеспечивает современные требования биофизических исследований, связанных с изучением физиологических и биологических свойств живого организма с использованием лазерного, синхротронного и других видов излучения [Недорезов В.Г. Синхротронное излучение: из рук физиков - в руки врачей // Природа, 2005, №5. - С.73-81]. Конструктивный недостаток прототипа обусловлен, прежде всего, экранным эффектом корпуса для различных видов излучений. Кроме того, при взаимодействии излучения с веществом происходит изменение физических характеристик самого потока, что приводит к искажению наблюдаемых биологических эффектов. Проведенные нами исследования позволяют утверждать, что замкнутое пространство корпуса создает стрессовое состояние лабораторного животного, отрицательно влияет на его психофизиологическое состояние и приводит к изменению биологических эффектов.The main disadvantage of the prototype is that it does not provide modern requirements for biophysical research related to the study of the physiological and biological properties of a living organism using laser, synchrotron and other types of radiation [Nedorezov V.G. Synchrotron radiation: from the hands of physicists to the hands of doctors // Nature, 2005, No. 5. - S.73-81]. The structural disadvantage of the prototype is due primarily to the screen effect of the housing for various types of radiation. In addition, the interaction of radiation with matter changes the physical characteristics of the flow itself, which leads to a distortion of the observed biological effects. Our studies suggest that the enclosed space of the body creates a stressful state of the laboratory animal, negatively affects its psychophysiological state and leads to a change in biological effects.

Необходимость учета состояния животного для получения адекватных биологических эффектов обусловливает цель предлагаемого изобретения, заключающегося в создании устройства, исключающего фоновые эффекты получаемого изображения от синхротронного излучения и обеспечивающего наиболее благоприятные условия размещения лабораторного животного во время проведения опыта при сохранении его эмоционально-физиологического комфорта.The need to take into account the state of the animal to obtain adequate biological effects determines the purpose of the invention, which consists in creating a device that eliminates the background effects of the received image from synchrotron radiation and provides the most favorable conditions for the placement of the laboratory animal during the experiment while maintaining its emotional and physiological comfort.

Для достижения поставленной цели и получения более выраженного технического эффекта, по мнению автора, целесообразно объединить свойство свободного размещения лабораторного животного с возможностью ограничения его поля зрения для уменьшения стрессовых состояний.To achieve this goal and obtain a more pronounced technical effect, according to the author, it is advisable to combine the property of free placement of a laboratory animal with the possibility of limiting its field of view to reduce stress conditions.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что основание устройства выполнено из однородного материала, прозрачного для излучения. Вдоль осевой линии устройства для животного выполнено углубление, которое позволяет ограничить его поле зрения. В области конечностей по краям основания изготовлены фиксаторы с прижимами, а в хвостовой части углубления выполнено отверстие для туалета с плоской ванной. Такое решение гарантирует сохранность приборов от фекальных загрязнений и влаги, а также соблюдение санитарных условий во время эксперимента. Для обеспечения плоскостной фиксации животного имеется многофункциональная прижимная планка с возможностью крепления ее в головной и хвостовой части углубления. Она может быть выполнена в виде различной конфигурации и с отверстиями в зависимости от решаемых задач.The essence of the invention lies in the fact that the base of the device is made of a homogeneous material, transparent to radiation. A recess is made along the center line of the device for the animal, which allows it to limit its field of view. In the area of the limbs, clamps with clamps were made along the edges of the base, and a hole for the toilet with a flat bathtub was made in the rear part of the recess. This solution guarantees the safety of devices from fecal contamination and moisture, as well as compliance with sanitary conditions during the experiment. To ensure the plane fixation of the animal there is a multifunctional clamping bar with the possibility of fixing it in the head and tail of the recess. It can be made in the form of various configurations and with holes depending on the tasks being solved.

Перечень фигур.Enumeration of figures.

Фиг.1. Функциональная схема лабораторных исследований: 1 - источник излучения (синхротронное излучение, лазерное излучение, ионизирующее излучение и т.д.), 2 - поток излучения, 3 - объект исследования, 4 - устройство для фиксации лабораторных животных, 5 - измерительный прибор.Figure 1. Functional diagram of laboratory research: 1 - radiation source (synchrotron radiation, laser radiation, ionizing radiation, etc.), 2 - radiation stream, 3 - object of study, 4 - device for fixing laboratory animals, 5 - measuring device.

Фиг.2. Вид сечения по А-А:Figure 2. Section view along AA:

Фиг.3. Вид сечения по Б-Б:Figure 3. Section view along BB:

Фиг.4. Устройство для фиксации: 6 - основание, 7 - углубление, 8 - отверстие для туалета, 9 - ограничители поля зрения, 10 - фиксаторы, 11 - прижимы, 12 - выступы для крепления конечностей лабораторного животного, 13 - углубление для конечностей, 14 - штыри для крепления прижимной планки.Figure 4. Device for fixing: 6 - base, 7 - recess, 8 - hole for the toilet, 9 - field of view limiters, 10 - clips, 11 - clamps, 12 - protrusions for attaching the limbs of a laboratory animal, 13 - recess for the extremities, 14 - pins for fastening the clamping plate.

Фиг.5. Ванна.Figure 5. Bath.

Фиг.6. Прижимная планка.6. Clamping plate.

Фиг.7. Изображение задней лапки крысы с трехдневной опухолью. Область опухоли показана стрелкой. Изображение получено с помощью синхротронного излучения.7. Image of a hind paw of a rat with a three-day tumor. The tumor area is shown by an arrow. The image was obtained using synchrotron radiation.

Описание конструкции устройства.Description of the design of the device.

Схема современных радиобиологических экспериментальных исследований приведена на фиг.1. Она включает источник излучения 1, поток излучения 2, объект исследования 3, устройство для фиксации лабораторных животных 4, обеспечивающее необходимую геометрию измерения потока излучения, и измерительный прибор 5, который должен обеспечить свою работоспособность в условиях продолжительных исследований при физиологически напряженном состоянии животного во время эксперимента.The scheme of modern radiobiological experimental studies is shown in figure 1. It includes a radiation source 1, a radiation flux 2, an object of study 3, a device for fixing laboratory animals 4, which provides the necessary geometry for measuring the radiation flux, and a measuring device 5, which should ensure its operability in long-term studies with a physiologically stressed state of the animal during the experiment .

Основным конструктивным элементом устройства 4 является основание 6, в котором выполнено углубление 7 для размещения лабораторного животного. Само основание 6 выполнено из материала, прозрачного для используемого вида излучения 1 (синхротронное излучение, лазерное излучение, ионизирующее излучение и т.д.). Для обеспечения нормального физиологического функционирования организма животного в хвостовой части углубления 7 выполнено отверстие для туалета 8, с обратной стороны которого установлена ванна, представленная отдельно на фиг.5. Она предотвращает попадание биологических экскрементов и мочи на измерительный прибор 5. Психофункциональное состояние животного (уменьшение влияния зрительных внешних раздражителей) обеспечивается ограничителями поля зрения 9. В местах расположения конечностей животного размещены фиксаторы 10 с прижимами 11, а также выступы 12 для крепления конечностей лабораторного животного с углублениями 13 для конечностей.The main structural element of the device 4 is the base 6, in which a recess 7 is made to accommodate a laboratory animal. The base 6 itself is made of a material transparent to the type of radiation 1 used (synchrotron radiation, laser radiation, ionizing radiation, etc.). To ensure the normal physiological functioning of the animal’s organism, a hole for the toilet 8 is made in the tail of the recess 7, on the back of which there is a bathtub, shown separately in FIG. It prevents biological excrement and urine from entering the measuring device 5. The psycho-functional state of the animal (reducing the influence of visual external stimuli) is provided by the field of view 9 limiters. At the locations of the animal’s limbs, clips 10 with clamps 11 and protrusions 12 for attaching the limbs of the laboratory animal recesses 13 for limbs.

Для фиксации животного в вертикально-горизонтальном положении в головной и хвостовой части устройства 4 установлены штыри 14 для крепления прижимной планки (см. фиг.6). Прижимная планка может быть выполнена с различным набором отверстий для проведения целевых исследований.To fix the animal in a vertically horizontal position in the head and tail of the device 4, pins 14 are installed for attaching the clamping bar (see Fig.6). The clamping bar can be made with a different set of holes for conducting targeted research.

Функциональные особенности устройства.Functional features of the device.

При подготовке к биологическому эксперименту (лазерная терапия, облучение или рентгенодиагностика) животное размещают на устройстве 4. При этом под него кладут мягкую подстилку в углубление 7. Животное размещают соответствующим образом в зависимости от запланированного эксперимента (укладывают на живот или спину). Его конечности с помощью мягкого шнура укладывают в углубления 13. Концы шнура наматывают на выступы 12 и фиксируют прижимами 11, закрепляя их фиксаторами 10. Животное, вполне естественно, вначале пытается освободиться от крепления, но после нескольких попыток успокаивается и расслабляется, не испытывая дискомфорта. При необходимости перемещение животного можно ограничить планкой (см. фиг.6). Устройство 4 вместе с животным ставят в ванну (см. фиг.5) и затем размещают под источником излучения 1 для проведения биологического эксперимента.In preparation for a biological experiment (laser therapy, radiation, or X-ray diagnostics), the animal is placed on device 4. At the same time, a soft litter is placed under it in the recess 7. The animal is placed accordingly depending on the planned experiment (placed on the stomach or back). With the help of a soft cord, his limbs are placed in the recesses 13. The ends of the cord are wound on the protrusions 12 and fixed with clamps 11, securing them with clips 10. The animal, quite naturally, first tries to free itself from the mount, but after several attempts it calms down and relaxes without discomfort. If necessary, the movement of the animal can be limited by a bar (see Fig.6). The device 4, together with the animal, is placed in a bath (see FIG. 5) and then placed under a radiation source 1 for conducting a biological experiment.

Положительный эффект.Positive effect.

Сравнительный анализ предложенного технического решения с ранее известными устройствами свидетельствует о возможности проведения разнообразных экспериментальных исследований: локального введения инъекций специфического действия, оказывать воздействие лазерным излучением на определенные участки тела, а также проводить диагностику с помощью синхротронного излучения, позволяющего получать более четкие изображения внутренних органов у мелких лабораторных животных (см. фиг.7). Разнообразие прижимных планок с необходимыми отверстиями способствует решению широкого спектра задач. Основное преимущество от использования предлагаемого устройства заключается, прежде всего, в обеспечении быстрой фиксации лабораторного животного, более комфортных условий его размещения при проведении исследований. Уменьшение стрессовых состояний во время эксперимента обеспечивается за счет ограничителей поля зрения 9. Наличие мягкой подстилки под животным и отверстия для туалета с ванной гарантирует проведение санитарной чистоты во время продолжительного эксперимента. Размеры устройства могут быть выполнены в соответствии с заданными габаритами животного. Устройство успешно испытано в исследованиях ГУ МРНЦ РАМН.A comparative analysis of the proposed technical solution with previously known devices indicates the possibility of carrying out a variety of experimental studies: local injection of a specific action, to exert laser radiation on certain parts of the body, and also to diagnose using synchrotron radiation, which allows to obtain clearer images of internal organs in small laboratory animals (see Fig.7). A variety of pressure strips with the necessary holes helps to solve a wide range of problems. The main advantage of using the proposed device is, first of all, in providing quick fixation of the laboratory animal, more comfortable conditions for its placement during research. The reduction of stress conditions during the experiment is ensured by the field of view limiters 9. The presence of a soft litter under the animal and openings for the toilet with a bath guarantee sanitary cleanliness during a long experiment. The dimensions of the device can be made in accordance with the specified dimensions of the animal. The device has been successfully tested in the research of the State Institution MRRC of RAMS.

Claims

A device for fixing laboratory animals, containing a base, characterized in that it is made of a homogeneous material that is transparent to the radiation used, a recess is made along the base for the animal, on the sides of which there are elevations that limit the field of view, protrusions are made in the limbs at the edges of the base and clamps are installed with clamps, and a hole for a toilet with a bathtub is made in the rear part of the recess, while for flat fixation of the animal there is a clamping bar with awn fixing it to the head and tail parts of the device.