Изобретение относитс к микроманипул торам , обеспечивающим малые перемещени , и может быть использовано в устройствах, предназначенных дл различных микроэлектродных и цитологических исследований клеток и тканей, а также в других област х науки и техники, где требуютс незначительные , но точно контролируемые перемещени микроинструмента. Цель изобретени - сохранение целостности клеток при проколе их оболочки. На $иг. 1 представлен микроманипул тор , общий вид; на фиг. 2 жидкостный демпфер из легкоплавкого материала. Микроманипул тор содержит корпус 1, в котором располагаетс привод 2 скачкообразного перемещени инструмента 3. Привод представл ет собой, например, пьезоэлектрические плйстины 4,расположенные между управл ющими электродами 5, соединенными с блоком 6 управлени . К приво ду 2 консольно прикреплен инструмен 3. Между инструментом 3 и корпусом в капилл рном зазоре расположен жидкостный демпфер 7 поперечных колебаний инструмента 3, вьшолненный из жидкости с управл емой в зкостью и поверхностным нат жением (т.е. эти параметры жидкости измен ютс в зависимости от величины внешнего управл ющего воздействи ). На корпу се 1 микроманипул тора укреплен элемент 8 изменени состо ни жидкостного демпфера 7, св занный с блоком 9 управлени жидкостным дем фером.. В одном из вариантов выполнени устройства (фиг. 2) жидкостный дем фер 7 выполнен из легкоплавкого материала с в зкостью и. поверхност ным нат жением, завис щими от темп ратуры, например легкоплавкого припо (легкоплавкие припои на основе галли с температурой плавлени 10-30 с или припои на основе висмута с индием с температурой пл лени 30-50°С) или легкоплавкого органического соединени (парафины смолы). При этом элемент 8 жидкост ного демпфера 7 выполнен в виде нагревательного и термочувствитель ного элементов 10 и 11 укрепленных на корпусе 1 микроманипул тора (вместо нагревательного элемента может быть установлена мIiниaтюpнa термобатаре ) . В другом варианте вьшолнени устройства жидкостный демпфер 7 может быть выполнен из магнитной жидкости, а элемент управлени в зкостью жидкостного демпфера 7 - в виде электромагнита (или магнита), причем жидкостный демпфер 7 расположен в зоне действи магнитного пол электромагнита . Устройство работа ет следующим образом. На управл ющие электроды 5 с блока 6 управлени подаетс управл ющее напр жение. Под действием управл ющего напр жени пьезоэлектрические пластины 4 деформируютс и перемещают инструмент 3. При подаче на управл ющие электроды 5 скачкообразного импульса (например, в виде ступени) изменение размеров пьезоэлектрических пластин 4 происходит также скачкообразно . При этом происходит скачкообразное перемещение инструмента 3 со скоростью, необходимой дл прокола клеточной оболочки без значительных деформаций клетки. При скачкообразном перемещении инструмента 3 возникают поперечные колебани инструмента из-за консольного креплени инструмента 3. Эти колебани гас тс жидкостный демпфером 7. Дл обеспЁчени поперечных колебаний инструмента 3 на пьезоэлектрические пластины 4 подаетс переменное напр жение ультразвуковой частоты, которое возбуждают продольное колебание инструмента 3, При определенном соотношении между продольной частотой и частотой собственных поперечных колебаний инструмента 3 его форма становитс динамически неустойчивой и возникают поперечные колебани (поперечные колебани описываютс уравнением Матье). Амплитуда этих колебаний регулируетс управл емым тормоз щим усилием, действующим со стороны жидкостного демпфера 7 на инструмент 3. При выполнении элемента 8 (фиг. 2) в виде нагревательного 10 и термочувствительного 11 элементов и жидкостного демпфера 7 кз легкоплавкого материала с параметрами (в зкость , TfOBepxHocTHoe нат жение, плотность), завис щими от температу3 ры, управл ющим воздействием вл етс изменение температуры жидкостного демпфера. Термочувствительный и нагревательный элементы вместе с блоком управлени (задатчик темпера туры и регул тор температуры) обесп чивают задание и поддержание температуры демпфера в области температу ры с наиболее крутой зависимостью в зкости, поверхностного нат жени и плотности от температуры (например ., в -области температуры плавлени ) . Задаваемое увеличение температуры уменьшает в зкость, поверхностное нат жение и плотность жидкостного демпфера 7, тем самым снижаетс тормоз щее усилие, а следова тельно, увеличиваетс амплитуда поперечных колебаний микроинструмен та. Дл уменьшени амплитуды поперечных колебаний температура жидкостного демпфера понижаетс , что ведет к увеличению в зкости, поверх ностного нат жени и плотности жидкости , а следовательно, к увеличению тормоз щего усили . Дл работы с жидкост ми, имеющими температуру кристаллизации ниже комнатной, и дл снижени инерционности в предло женном устройстве вместо нагревательного элемента может примен тьс миниатюрна термобатаре , работающа по принципу Пельтье. Дл фиксации микроинструмента в посто нном положении температура жидкостного демпфера становитс ниже температуры перехода жидкости из жидкой фазы в твердую (т.е. ниже, например, температуры кристаллизации). При (Лсутствии вли ни магнитног пол на микрообъект управл ющим 894 , воздействием в предложенном устройстве может быть изменение напр женности магнитного пол , а жидкостный демпфер 7 в этом случае вьтолн етс из магнитной жидкости, в зкость которой зависит от напр женности магнитного пол . Известны магнитные жидкости, в зкость которых мен етс в широких пределах (практически до в зкости твердого тела), при изменении напр женности управл ющего магнитного пол . Преимущество предложенного устройства в сравнении с известным заключаетс в исключении поперечных колебаний инструмента при его скачкообразном перемещении, что позвол ет проводить прокол оболочки клетки без нарушени структуры и гибели клетки. Еще одним преимуществом рредложенного устройства вл етс возможность установки поперечных колебаний микроинструмента в широком диапазоне частот с амплитудой менее 0,1-1 мкм и регулировки амплитуды колебаний, что расшир ет диапазон микроманипул ционных операций, а именно позвол ет обеспечить фиксирование и дистанционное перемещение микрообъектов посредством вибрирующей с разной частотой и амплитудой иглы, вибрационное вырезание микроотверстий в клеточной ткани, дезинтеграцию микрообъектов и др. Кроме того, преимуществом предложенно- . го устройства вл етс возможность жесткой фиксации инструмента в одном положении,что важно при долговременных микроопераци х .
/J //y/2J /////// /y/////.
/ /
at ж a a /
Г
Фиг, t