SU1088171A1

SU1088171A1 - Device for conducting microoperations on cells and method of conducting microoperations on cells

Info

Publication number: SU1088171A1
Application number: SU813280050A
Authority: SU
Inventors: В.А. Никитин; А.М. Хохлов; В.Т. Ларин; Б.А. Фихте
Original assignee: Институт Биохимии И Физиологии Микроорганизмов Ан Ссср; Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР
Priority date: 1981-04-29
Filing date: 1981-04-29
Publication date: 1985-01-30
Also published as: BG47061A1

Abstract

1. Устройство дл проденени микроопераций на клетка х, включающие основание, микроинст умент дл прокалывани , механизм пе{ емёщени микроинструмента в трех взаимно перпендикул рных плоскост х и микроприсоску с имеющим штуцер держателем, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и эффективности проведени микроопераций, микроинструмент размещен соосно в полости микроприсоски, держатель микроприсоски выполнен в виде трои- ника с герметизированными отверсти - в ми на его противоположных торцах, в СП которых расположен микроинструмент,, причем устройство снабжено дополнительные механизмом продольного перемещени микроинструмента. « о ж эо1. A device for extending micro-operations on a cell, including a base, a micro-tool for piercing, a mechanism for placing the micro-tool in three mutually perpendicular planes and a micro-sucker with a choke holder, characterized in that, in order to improve the accuracy and efficiency of micro-operations , the microtool is placed coaxially in the cavity of the micro-sucker, the micro-suction cup holder is made in the form of a pinnacle with sealed holes in its opposite ends, in the joint venture of which is located microtool, the device being equipped with an additional mechanism for the longitudinal movement of the microtool. “Oh uh

Description

2. Способ проведени микроопераций НЭ клетках, . включающий закрепление пипетки микроприсоской, прокаливание мембраны микроинструментом/ отличающийс тем, что, с целью повышени точности и эффективности проведени микро-i операций, полость микроприсоски предварительно запЬлн ют изотоническим раствором, а прокальгаание мембраны микроинструментом осуществл ют в зоне ограниченной кромками микроприсоски.2. Method for micro-operations of NE cells,. including fixing the pipette with a micro-drip, calcining the membrane with a microtool / characterized by the fact that, in order to improve the accuracy and efficiency of micro-i operations, the micro-suction cavity is pre-filled with an isotonic solution, and the micro-instrument is pricked in the area limited by the edges of the microtrain.

Изобретение относитс к области биологии, в частности к способам проведени микроопераций на клетках дл пересадки клеточных органел и может быть использовано в области микробиологии и цитологии.The invention relates to the field of biology, in particular, to methods for carrying out microoperations on cells for transplanting cellular organelles and can be used in the field of microbiology and cytology.

Известно устройство дл микроопераций с помощью микроприсоски и микроинструмента l , 2 .A device for micro-operations using a micro-sucker and a microtool l, 2 is known.

Известно устройство дл проведени микроопераций на клетках, вклю|Ча ощее основание, микpoинcтpsп fleнт дл прокалывани , механизм перемещени микроинструмента в трех взаимноперпендикул рных плоскост х и микроприсоску с имеющим штуцердержателем з .A device for carrying out micro-operations on cells, including a typical base, microinstructs for puncturing, a mechanism for moving a microtool in three mutually perpendicular planes, and a microplate holder with a nipple holder, are known.

Указанный микроманипул тор не позвол ет осуществл ть внутриклеточные операции по указанному способу , что снижает производительность труда при операци х и делает более сложной микрооперацию и замедл ет процесс мйкроманипулировани .The specified micromanipulator does not allow intracellular operations according to this method, which reduces labor productivity during operations and makes micro-operations more complex and slows down the process of micromanipulation.

Известен способ проведени микроопераций на клетках, заключающийс в закреплении клетки с помощью микроприсоски и раздельного введени внутрь клетки микроинструментаThere is a known method of performing micro-operations on cells, which consists in fixing the cell using a micro-sucker and separately inserting a micro-tool inside the cell.

. -И-Сз.. -And-sz.

Указанный способ обладает существенными недостатками, а именно при такого рода .микроопераци х невозможно избежать значительны : деформаций клетки и ее повреждени , св занного с большими разрывами мембраны и потер ми цитоплазмы, требует установки дополнительных микроманипул торов .This method has significant drawbacks, namely, it is impossible to avoid significant microscopic operations of this kind: deformations of the cell and its damage associated with large membrane breaks and loss of cytoplasm require the installation of additional micromanipulators.

Целью изобретени вл етс повышние точности и эффективности проведени микроопераций.The aim of the invention is to improve the accuracy and efficiency of micro-operations.

Дл достижени цели в устройстве дл проведени микроопераций на клеках , включаквдем основание, микроинструмент дл прокалывани , механизм перемЬщени микооинструмента в трех взаимно перпендикул рных плоскост х и мйкрс Ьрисосюу с имеющим штуцер держателем, микроинструмент размеще соосно э плоскости микроприсоски, держатель микроприсоски выполнен в виде тройника с герметизированнымиIn order to achieve the goal, in the device for carrying out microoperations on glues, including the base, the micro-tool for piercing, the mechanism of moving the myco-tool in three mutually perpendicular planes and the microscope with the nozzle holder, the micro-tool has a coaxial-type plane and I-ray systems. sealed

oтвepcти ли на его противоположных торцах, в которых расположен микроинструмент , причем устройство снабжено допблнительным механизмом продольного перемещени микроинструмента .Do open it at its opposite ends, in which the microtool is located, and the device is equipped with an additional mechanism for the longitudinal movement of the microtool.

Дл достижени цели в способе проведени микроопераций на клетках , включающем закрепление пипетки микроприсоской, прокалывание мембраны микроинструментом, полость микроприсоски предварительно заполн ют изотоническим раствором, а прокалывание мембраны микроинструментом осуществл ют в зоне, ограниченной кромками микроприсоски.In order to achieve the goal in the method of conducting micro-operations on cells, including fixing the pipette with a micro-drip, piercing the membrane with a micro-tool, the micro-sucker cavity is pre-filled with isotonic solution, and piercing the membrane with the micro-tool is performed in the area of the micro-drip.

На фиг.1-изображен механизм перемещений; на фиг.2 - общий вид устройства; на фиг.3 изображены А момент вт гивани дра, Б - началы ное и конечное положение микроинструментов при пересадке.Figure 1 shows the mechanism of movement; figure 2 - General view of the device; Figure 3 shows And the moment of retraction of the core, B - the initial and final position of the microtools during transplantation.

Устройство состоит из двух микропипеток , одна из которых, наружна , вл етс микроприсоской 1, втора , внутренн , микроинструментом 2 дл инъекции. Микроприсоска 1 закреплен с помощью гайки 3 и уплотнител 4 в полом корпусе держател 5 со штуцером б, а микроинструмент 2 с помощью уплотнител 7 и гайки 8 герметизируетс с противоположной сторон корпуса держател 5. Корпус держател 5 ввернут в кронштейн 9, внутри которого расположен держатель дл закреплени микроинструмента 2, состо щий из гайки 10, уплотнител 11, штуцера 12 и корпуса 13 держател со штуцером 14. Кронштейн 9 установлен неподвижно на втулке 15 переднего фланца 16. Внутри втулки 15 помещаетс толкатель 17, соединеный с гибкой гофрированной мембраной 18, а корпус 13 держател закреплен неподвижно с толкателем 17. Задний фланец 19 со- штуцером 20 и втулкой 21 соединен с передним фланцем 16, а мембрана 18 и фланец 19 соединены между собой герметично и образуют мембранную коробку, котора закреплена втулкой 21 на микроманипул торе 22.The device consists of two micropipettes, one of which, the external one, is a micro-sucker 1, a second, internal micro-tool 2 for injection. The micro suction pad 1 is secured with a nut 3 and a seal 4 in the hollow body of the holder 5 with fitting b, and the microtool 2 with a seal 7 and the nut 8 is sealed on the opposite side of the holder body 5. The housing of the holder 5 is screwed into the bracket 9, inside which is located the holder for fastening the microtool 2, consisting of a nut 10, a seal 11, a fitting 12 and a housing 13 of the holder with a fitting 14. The bracket 9 is fixedly mounted on the sleeve 15 of the front flange 16. Inside the sleeve 15 there is a pusher 17 connected to a flexible crimper membrane 18, and the holder body 13 is fixed with the pusher 17. The rear flange 19 is connected with the fitting 20 and the sleeve 21 is connected to the front flange 16, and the membrane 18 and the flange 19 are interconnected tightly and form a membrane box that is fixed to the sleeve 21. micromanipulatory torus 22.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

С помощью микроинструмента 22, обеспечивающего перемещение микроинструмента 2 и микроприсоски 1, устанавливают в поле зрени микроскопа около кдетки.Using the microtool 22, which provides the movement of the microtool 2 and the micro-suction device 1, is installed in the field of view of the microscope near the headset.

Далее, подава разрежение от отдельного микроинъектора через штуцер б в полость корпуса держател . 5 с помощью микроприсоски I прикрепл ют клетку. Затем подают давление через штуцер 20 в полость мембранной коробки. При этом мембрдна 18 деформируетс и перемещает толкатель li во втулке 15, корпус 13 держател и с ним микроинструмент 2 дл инъекций, который проходит через наружную мембрану клетки в участке/ ограниченном диаметром . кончика микроприсоски 1. Микроинъекци и микровсасывание через микроинструмент осуществл етс при подаче давлени или разрежени внутри держател 13 по двум каналам с помощью штуцеров 12 и 14 (фиг,2). Подача раствора, снижак цэго повреждакщий эффект нарушени целостности наружной мембраны клетки, осуществл ют при помощи микроинъектора через штуцер б.Next, applying a vacuum from a separate microinjector through the nozzle b into the cavity of the holder body. 5, a micro cell is attached using a micro-sucker I. Then pressure is supplied through the nozzle 20 into the cavity of the membrane box. At the same time, the membrane 18 is deformed and moves the pusher li in the sleeve 15, the holder body 13 and with it the microinstructor 2 for injections, which passes through the outer membrane of the cell in the area / limited in diameter. tip of micro-sucker 1. Micro-injection and micro-suction through a micro-tool is carried out by applying pressure or vacuum inside the holder 13 through two channels using fittings 12 and 14 (Fig. 2). The supply of the solution, reducing the damaging effect of the integrity of the outer membrane of the cell, is carried out using a microinjector through the fitting b.

Данное устройство позвол ет ускорить процесс микроманипул ционных работ, обеспечивает высокую сохранность биологического объекта и исключает применение 2 или 3 дополнительных микроманипул торов. Все это и определ ет положительный эффект от применени данного изобретени .This device allows you to speed up the process of micromanipulation work, provides a high safety of a biological object and eliminates the use of 2 or 3 additional micromanipulators. All this determines the positive effect of the application of this invention.

Пример.:Example.:

Клетка с дром удерживаетс микроприсоской 1, в которой расположен микроинструмент 2 с двум каналами и пересаживаемым дром другой клетки.A cell with a core is held by a micro-slice 1, in which a micro-tool 2 with two channels and a transplanted core of another cell is located.

Микроприсоска 1 удерживаетс в держателе 5 с уплотнением 4 дл микроприсоски и уплотнителем 7 дл микроинструмента 2.The micro suction pad 1 is held in the holder 5 with a seal 4 for the micro suction pad and a seal 7 for the micro tool 2.

Держатель имеет штуцер 6 дл подключени микроинъектора, которым создаетс разрежение в полости микроприсоски 1 дл удержани клетки. Микроинструмент 2 удерживаетс держателем 13 со штуцерами 12, 14 дл подключени микроинъекторов, которыми осуществл етс пересадка дер и подача в зону повреждени необходимых растворов.The holder has a nozzle 6 for connecting a microinjector, which creates a vacuum in the cavity of the micro-sucker 1 to hold the cell. Microtool 2 is held by a holder 13 with fittings 12, 14 for connecting microinjectors, which are used to transplant the cores and deliver necessary solutions to the damage zone.

00

Держатели 5 и 13 установлены в кронштейне 9 механизма продольного перемещени микроманипул тора 22. Пересадка осуществл етс следующим образом.The holders 5 and 13 are mounted in the bracket 9 of the mechanism for the longitudinal movement of the micromanipulator 22. The transplant is carried out as follows.

5five

Мйкроприсоска 1 с введенным в нее микроинструментом 2 и дром подводитс под микроскоп к клетке с дром с пом :эдью микроманипул тора A mikroprirososk 1 with a microtool 2 inserted into it and a core is brought under a microscope to a cell with a core with a micromanipulator

0 22. Микроинъектором через штуцер 6 создаютс и поддерживаютс дл удержани клетки разрежени внутри полости микроприсоски 1. Затем.вводитс микроинструмент 2 с помощью 0 22. A microinjector through the nozzle 6 is created and maintained to hold the vacuum cell inside the cavity of the micro-sucker 1. Then the micro-tool 2 is inserted using

5 механизма продольного перемещени микроманипул тора 22 (фиг.ЗА). Ядро клетки всасываетс в полость микроинструмента 2 разрежением, создаваемым Микроинъектором через; шту0 цер 12 корпуса 13 держател , а пересаживаемое дро выталкиваетс из второго канала давлением, создаваемым Микроинъектором через штуцер 14. После указанной опера5 ции микройнструмент 2 с помощью мембраны 18 вывод т из клетки (фиг.ЗБ). Далее клетка может быть перенесена дл дальнейшего культивировани .5 of the mechanism for the longitudinal movement of the micromanipulator 22 (FIG. 3A). The nucleus of the cell is absorbed into the cavity of the microtool 2 by the vacuum created by the Microinjector through; The nozzle 12 of the holder body 13 and the transplanted core is pushed out of the second channel by the pressure generated by the Microinjector through the nozzle 14. After this operation, the microtool 2 is removed from the cage with the help of the membrane 18 (Fig. TS). Further, the cell can be transferred for further cultivation.

Таким образом, указанный способ Thus, this method

0проведени микроопераций значительно снижает повреждение клетки.за счет уменьшени ее деформации и позвол ет из одного прокола проводить сложные микрооперации на клет5 ке.Performing micro-operations significantly reduces cell damage. By reducing its deformation and allows complex micro-operations to be performed on the cell from one puncture.

Фиг.г KUHb&fmpy 1 5Figures KUHb & f 1 1.5

Фиг 3 ( /лраИ ем Fig 3 (/ lraI eat

Claims

DEVICE FOR CARRYING OUT MICRO-OPERATIONS ON CELLS AND METHOD FOR CARRYING OUT MICRO-OPERATIONS ON CELLS.

(57) 1. A device for extending microoperations on cells, including a base, a micro-piercing tool, a mechanism for moving a micro-tool in three mutually perpendicular planes, and a micro-suction cup with a nozzle holder, characterized in that, in order to increase the accuracy and efficiency of micro-operations, the micro-tool is placed coaxially in the cavity of the micro-sucker, the holder of the micro-sucker is made in the form of a tee with sealed holes at its opposite ends, in which the micro-tool is located NT, and the device is equipped with an additional mechanism for the longitudinal movement of the micro-tool.

SU.au 1088171

2. A method for conducting microoperations in cells,. including fixing the microposette pipette, calcining the membrane with a micro-tool, characterized in that, in order to increase the accuracy and efficiency of micro-operations, the micro-sucker cavity is pre-filled with isotonic solution, and the membrane is pierced with a micro-tool in an eon bounded by the edges of the micro suction cup.