[go: up one dir, main page]

RU2335763C1 - Chamber for simultaneous experiments set using microelectrophoresis method - Google Patents

Chamber for simultaneous experiments set using microelectrophoresis method Download PDF

Info

Publication number
RU2335763C1
RU2335763C1 RU2007105835/28A RU2007105835A RU2335763C1 RU 2335763 C1 RU2335763 C1 RU 2335763C1 RU 2007105835/28 A RU2007105835/28 A RU 2007105835/28A RU 2007105835 A RU2007105835 A RU 2007105835A RU 2335763 C1 RU2335763 C1 RU 2335763C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coverslips
chamber
slides
camera
electrodes
Prior art date
Application number
RU2007105835/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валентинович Шишкин (RU)
Александр Валентинович Шишкин
Александр Александрович Соловьев (RU)
Александр Александрович Соловьев
Евгений Николаевич Никитин (RU)
Евгений Николаевич Никитин
Евгений Пантелеевич Сухенко (RU)
Евгений Пантелеевич Сухенко
Юрий Владимирович Васильев (RU)
Юрий Владимирович Васильев
Наталь Геннадьевна Овчинина (RU)
Наталья Геннадьевна Овчинина
Original Assignee
Александр Валентинович Шишкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Валентинович Шишкин filed Critical Александр Валентинович Шишкин
Priority to RU2007105835/28A priority Critical patent/RU2335763C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2335763C1 publication Critical patent/RU2335763C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: chamber for simultaneous experiments set using by electrophoresis method contains number integrated electrophoretic cells each of which has a platform, electrodes, covers and slides, temperature-sensitive element and heaters. Platforms are provided with stepped holes for slides with covers frames on the surface. At that the platform has pockets that are electrode boxes in which electrodes are placed. Electrode boxes are covered with condensing lids. Stepped holes grooves contain attached frames with fixed semipermeable membranes. Besides, the chamber is supplied with holding jigs for fixation on microscope stage and allowing for motion of electrophoretic cells relative to microscope objective.
EFFECT: higher testing accuracy and improved performance.
12 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, а также к ветеринарии и микробиологии и предназначено для биологических исследований суспензий клеток и образцов биоптатов.The invention relates to medicine, as well as to veterinary medicine and microbiology, and is intended for biological studies of cell suspensions and biopsy samples.

Известная камера для микроэлектрофореза конструкции Н.Abramson 1929 г. (см. Харамоненко С.С., Ракитянская А.А. «Микроэлектрофорез клеток крови в норме и патологии». Минск. «Беларусь», 1974 г.). Известное устройство содержит капилляр прямоугольного сечения, связанный с двумя отсеками, в которых находятся электроды. Суспензию клеток помещают в капилляр и воздействуют на нее постоянным электрическим полем, вызывающим однонаправленное движение клеток, имеющих электрический заряд.The well-known chamber for microelectrophoresis design N. Abramson 1929 (see S. Kharamonenko, A. A. Rakityanskaya "Microelectrophoresis of blood cells in normal and pathological conditions. Minsk." Belarus ", 1974). The known device contains a capillary of rectangular cross section, connected with two compartments in which the electrodes are located. A suspension of cells is placed in a capillary and exposed to it by a constant electric field, causing unidirectional movement of cells having an electric charge.

Недостатком этой камеры является ее большой объем. Кроме того, конструкция камеры приводит к образованию выраженных конвекционных потоков жидкости, вызывающих перемещение клеток. Отсутствует термостабилизация. Возможности камеры ограничены из-за особенностей ее заполнения, позволяющих работать только с суспензиями некоторых типов клеток. Конструкция камеры не позволяет проводить одновременно несколько исследований на одной установке.The disadvantage of this camera is its large volume. In addition, the design of the chamber leads to the formation of pronounced convection fluid flows, causing cell movement. There is no thermal stabilization. The capabilities of the chamber are limited due to the peculiarities of its filling, which allow working only with suspensions of certain types of cells. The design of the camera does not allow for several studies at the same time.

Известна камера для микроэлектрофореза (Патент RU 2271734 С2), взятая за прототип. Камера имеет корпус, в который вставляется выдвижная платформа с несколькими парами электродов. Камера имеет термодатчик и нагревательное устройство. Платформа снабжена бортиком, препятствующим растеканию жидкости. Имеются упоры, фиксирующие расстояние между предметным и покровным стеклом.A known camera for microelectrophoresis (Patent RU 2271734 C2), taken as a prototype. The camera has a housing into which a retractable platform with several pairs of electrodes is inserted. The camera has a temperature sensor and a heating device. The platform is equipped with a side that prevents the spreading of liquid. There are stops that fix the distance between the slide and the cover slip.

Недостатком известной камеры является то, что ее конструкция не устраняет испарение жидкости, что приводит к изменению параметров тока (напряжение, сила тока, сопротивление) и изменению концентрации веществ в инкубационной жидкости. Неравномерное испарение жидкости из камеры приводит к возникновению однонаправленного движения клеток, не связанного с воздействием электрического поля и мешающего проведению эксперимента. Быстрое испарение жидкости из камеры, особенно при работе в режиме термостабилизации, делает невозможными эксперименты длительностью более 5-7 минут без добавления новых порций жидкости. Накопление пузырей газообразных продуктов электролиза между предметным и покровным стеклом приводит к изменению направления силовых линий электрического поля и изменению направления движения клеток. Кроме того, пузыри могут приводить к исчезновению контакта между электродом и инкубационной жидкостью, находящейся между покровным и предметным стеклом (т.е. к разрыву электрической цепи) и прекращению работы камеры.A disadvantage of the known chamber is that its design does not eliminate liquid evaporation, which leads to a change in current parameters (voltage, current, resistance) and a change in the concentration of substances in the incubation liquid. Uneven evaporation of liquid from the chamber leads to the appearance of unidirectional movement of cells, not associated with the influence of an electric field and interfering with the experiment. The rapid evaporation of liquid from the chamber, especially when operating in thermostabilization mode, makes it impossible to experiment for more than 5-7 minutes without adding new portions of liquid. The accumulation of bubbles of gaseous products of electrolysis between the slide and the cover glass leads to a change in the direction of the electric field lines and a change in the direction of movement of the cells. In addition, bubbles can lead to the disappearance of the contact between the electrode and the incubation fluid located between the coverslip and the glass slide (i.e., to break the electrical circuit) and the camera to stop functioning.

Невозможна перенастройка расстояния между покровным и предметным стеклами в процессе работы, в зависимости от потребностей и условий исследования. Отсутствует возможность параллельного проведения нескольких экспериментов, что делает камеру малопригодной для целей скрининговых исследований.It is not possible to reconfigure the distance between the coverslip and the slide during operation, depending on the needs and conditions of the study. There is no possibility of conducting several experiments in parallel, which makes the camera unsuitable for the purpose of screening studies.

Камера не позволяет работать с клетками, обладающими высокими адгезивными свойствами (например, с клетками некоторых лимфосарком и лейкозов, фибробластами, клетками некоторых эпителиев).The camera does not allow working with cells with high adhesive properties (for example, with cells of some lymphosarcomas and leukemia, fibroblasts, cells of certain epithelia).

Не предусмотрена возможность замены электродов.The possibility of replacing the electrodes is not provided.

Задачей заявленного изобретения является создание надежного устройства, повышающего точность исследований, проводимых с его помощью и обладающего расширенными функциональными возможностями.The objective of the claimed invention is the creation of a reliable device that improves the accuracy of research conducted with its help and has advanced functionality.

Поставленная задача решается за счет того, что в камере для одновременного проведения серии экспериментов методом электрофореза, имеется несколько объединенных в одном блоке электрофоретических ячеек, каждая из которых имеет платформу, электродные отсеки, электроды, покровные и предметные стекла, термодатчик и нагревательное устройство; в платформах выполнены ступенчатые отверстия, в которых установлены предметные стекла, а на них установлены рамы с покровными стеклами; в платформе выполнены углубления, являющиеся электродными отсеками, в которых размещены электроды; электродные отсеки снабжены конденсирующими крышками; в прорезях ступенчатых отверстий закреплены рамы с зафиксированными полупроницаемыми мембранами, кроме того, камера снабжена приспособлением, обеспечивающим ее крепление на предметном столике микроскопа и позволяющим перемещать электрофоретические ячейки относительно объектива микроскопа.The problem is solved due to the fact that in the chamber for simultaneous series of experiments by electrophoresis, there are several electrophoretic cells combined in one block, each of which has a platform, electrode compartments, electrodes, coverslips and slides, a temperature sensor and a heating device; stepped openings are made in the platforms, in which slides are mounted, and frames with coverslips are mounted on them; recesses are made in the platform, which are electrode compartments in which the electrodes are placed; electrode compartments are equipped with condensing covers; frames with fixed semipermeable membranes are fixed in the slots of the stepped holes, in addition, the camera is equipped with a device that secures it to the microscope stage and allows the electrophoretic cells to be moved relative to the microscope objective.

Возможны, по меньшей мере, 2 варианта устройства камеры: 1) электрофоретические ячейки могут быть расположены параллельно в ряд. 2) электрофоретические ячейки могут быть расположены радиально вокруг общей оси вращения.At least 2 variants of the camera device are possible: 1) electrophoretic cells can be arranged in parallel in a row. 2) electrophoretic cells can be located radially around a common axis of rotation.

Камера имеет 2 системы подачи тока в электрофоретические ячейки, что позволяет подавать его либо во все электрофоретические ячейки камеры, либо в часть из них, либо только в ту электрофоретическую ячейку, которая в данный момент располагается под объективом микроскопа.The camera has 2 systems for supplying current to electrophoretic cells, which allows it to be supplied either to all electrophoretic cells of the camera, or to some of them, or only to that electrophoretic cell, which is currently located under the microscope objective.

Использование заявленного изобретения позволяет повысить точность проводимых исследований, а также в несколько раз увеличить производительность.The use of the claimed invention improves the accuracy of the research, as well as several times increase productivity.

Объединение в одном блоке нескольких электрофоретических ячеек, поочередно через определенные промежутки времени подаваемых под объектив микроскопа, позволяет проводить одновременно серию экспериментов. Благодаря наличию электродных отсеков, заполненных жидкостью, и наличию конденсирующих крышек снижается влияние испарения. Уровень жидкости в электродных отсеках находится выше уровня жидкости, находящейся между предметным и покровным стеклом. Даже если некоторая часть жидкости из электродных отсеков испарится, это никак не скажется на объеме жидкости, находящейся между предметным и покровным стеклом, на контакте жидкости с электродами, а также на постоянстве параметров тока в камере. В связи с тем, что в электродных отсеках находится достаточно большой объем жидкости, испарение некоторого ее количества не приведет к существенному изменению концентраций веществ, входящих в состав инкубационной среды. Электродные отсеки имеют одинаковую форму и размеры, одинаковые мощности находящихся в них нагревательных элементов, площади, с которых испаряется жидкость, равны, поэтому испарение жидкости из них происходит одинаково и не приводит к возникновению потоков и появлению движения клеток, не связанного с воздействием электрического поля. Одновременное заполнение электродных отсеков одинаковыми объемами жидкости не приводит к возникновению в этот момент потоков жидкости. Особенности расположения электродов не позволяют пузырям газообразных продуктов электролиза скапливаться между предметным и покровным стеклом и прерывать электрическую цепь. Использование микровинтов позволяет точно регулировать зазор между предметным и покровным стеклами и при необходимости изменять его во время опыта. Расположение части нагревательных элементов непосредственно в жидкости (в резервуарах) способствует более эффективной термостабилизации. Благодаря наличию в предметном стекле отверстий, в которых закреплены трубки, достигается возможность дополнительного введения в камеру различных растворов и суспензий клеток.The combination of several electrophoretic cells in one block, alternately at certain intervals supplied under the microscope objective, allows a series of experiments to be carried out simultaneously. Due to the presence of electrode compartments filled with liquid and the presence of condensing caps, the effect of evaporation is reduced. The fluid level in the electrode compartments is above the fluid level between the slide and the cover glass. Even if some of the liquid from the electrode compartments evaporates, this will not affect the volume of liquid located between the slide and the cover glass, the contact of the liquid with the electrodes, or the constancy of the current parameters in the chamber. Due to the fact that there is a sufficiently large volume of liquid in the electrode compartments, the evaporation of a certain amount of it will not lead to a significant change in the concentrations of substances that make up the incubation medium. The electrode compartments have the same shape and size, the same capacities of the heating elements contained in them, the areas from which the liquid evaporates are equal, therefore, the evaporation of liquid from them occurs identically and does not lead to the appearance of flows and the appearance of cell movement unrelated to the influence of an electric field. The simultaneous filling of the electrode compartments with equal volumes of liquid does not lead to the appearance of fluid flows at this moment. The peculiarities of the arrangement of the electrodes do not allow bubbles of gaseous products of electrolysis to accumulate between the slide and the cover glass and interrupt the electrical circuit. Using microscrews allows you to precisely adjust the gap between the slide and the cover slip and, if necessary, change it during the experiment. The location of part of the heating elements directly in the liquid (in the tanks) contributes to more effective thermal stabilization. Due to the presence in the slide of the holes in which the tubes are fixed, the possibility of additional introduction of various solutions and suspensions of cells into the chamber is achieved.

При использовании предметных и покровных стекол из материалов, способных пропускать свет нужной части спектра, становится возможным проведение исследований с использованием флюоресцентной микроскопии при использовании различных меток с разными спектрами эмиссии.When using slides and coverslips made of materials capable of transmitting light to the desired part of the spectrum, it becomes possible to conduct studies using fluorescence microscopy using various labels with different emission spectra.

Изготовление предметных и покровных стекол из материалов с низкой сорбционной способностью позволит избежать потерь (за счет адсорбции) веществ, используемых в условиях опыта в малых концентрациях.The manufacture of slides and coverslips from materials with low sorption ability will allow to avoid losses (due to adsorption) of substances used in experimental conditions in low concentrations.

Использование предметных и покровных стекол из материалов с низкими адгезивными свойствами делает возможной работу с клетками, обладающими высокой адгезией к стеклу и другим материалам.The use of glass slides and coverslips made of materials with low adhesive properties makes it possible to work with cells that have high adhesion to glass and other materials.

Выполнение предметных и покровных стекол съемными делает их легко заменяемыми и резко расширяет возможности использования камеры, а при необходимости значительно упрощает ее ремонт.The implementation of slides and coverslips removable makes them easily replaceable and dramatically expands the possibilities of using the camera, and if necessary, greatly simplifies its repair.

Использование сменных комплектов электродов различной формы и размеров, выполненных из материалов, обладающих необходимыми свойствами, позволяет расширить возможности использования камеры и упрощает ее ремонт.The use of replaceable sets of electrodes of various shapes and sizes, made of materials having the necessary properties, allows you to expand the possibilities of using the camera and simplifies its repair.

Использование регуляторов электрического сопротивления позволяет создавать в электрофоретических ячейках одинаковую (либо задаваемую условиями эксперимента) силу тока, что важно в некоторых случаях. Кроме того, при параллельном соединении нескольких электрофоретических ячеек общее электрическое сопротивление системы оказывается в несколько раз меньше, чем у одной электрофоретической ячейки, возрастание при этом силы тока приведет к выходу из строя источника тока, рассчитанного на работу с одной ячейкой. Поэтому регуляция электрического сопротивления является необходимой.The use of electric resistance regulators makes it possible to create the same (or specified by the experimental conditions) current strength in electrophoretic cells, which is important in some cases. In addition, when several electrophoretic cells are connected in parallel, the total electrical resistance of the system turns out to be several times lower than that of a single electrophoretic cell, while an increase in the current strength will lead to failure of the current source designed to work with one cell. Therefore, the regulation of electrical resistance is necessary.

Возможны варианты, когда каждая электрофоретическая ячейка камеры может иметь не одну, а две или большее количество пар электродов. В этом случае ток подается поочередно между каждой парой электродов. Такое решение позволяет проводить исследования по влиянию структур цитоскелета на амплитуду колебаний ядер и участков цитолеммы клеток, иммобилизованных между предметным и покровным стеклами электрофоретической ячейки.Variants are possible when each electrophoretic cell of a chamber can have not one, but two or more pairs of electrodes. In this case, the current is supplied alternately between each pair of electrodes. Such a solution allows studies on the effect of cytoskeleton structures on the amplitude of vibrations of nuclei and sections of cell cytolemma immobilized between the subject and cover glasses of the electrophoretic cell.

Все вышеперечисленное способствует повышению надежности работы устройства, расширению возможностей его применения в указанных выше областях, повышению воспроизводимости и сопоставимости результатов исследований.All of the above contributes to increasing the reliability of the device, expanding the possibilities of its use in the above areas, increasing reproducibility and comparability of research results.

Заявленное устройство поясняется чертежами, где:The claimed device is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 представлен продольный разрез камеры с линейным расположением электрофоретических ячеек, закрепленной в салазочном устройстве;figure 1 presents a longitudinal section of a camera with a linear arrangement of electrophoretic cells, mounted in a slide device;

на фиг.2 представлен вид сверху камеры с линейным расположением электрофоретических ячеек, закрепленной в салазочном устройстве;figure 2 presents a top view of a camera with a linear arrangement of electrophoretic cells, mounted in a slide device;

на фиг.3 представлен продольный разрез салазочного устройства;figure 3 presents a longitudinal section of a slide device;

на фиг.4 представлен вид сверху салазочного устройства;figure 4 presents a top view of the slide device;

на фиг.5 представлен вид сбоку в разрезе камеры с радиальным расположением электрофоретических ячеек;figure 5 presents a side view in section of a chamber with a radial arrangement of electrophoretic cells;

на фиг.6 представлен вид сверху камеры с радиальным расположением электрофоретических ячеек, закрепленной на предметном столике микроскопа;figure 6 presents a top view of a camera with a radial arrangement of electrophoretic cells, mounted on a microscope stage;

на фиг.7 представлен вид сбоку в разрезе камеры с радиальным расположением электрофоретических ячеек, закрепленной на предметном столике микроскопа.in Fig.7 presents a side view in section of a camera with a radial arrangement of electrophoretic cells, mounted on a microscope stage.

Заявленное устройство содержит объединенные в единый блок платформы 1 (фиг.1, 5), в каждой из которых имеются электродные отсеки 2, в которых располагаются электроды 3. Платформа имеет ступенчатое отверстие 4, на ступеньке 5 которого крепится предметное стекло 6. на котором закреплен термодатчик 7 (фиг.2, 6). Сверху в отверстие 4 (фиг.1, 5) вставляется рама 8 с закрепленным на ней покровным стеклом 9.The claimed device contains integrated into a single block platform 1 (1, 5), in each of which there are electrode compartments 2, in which the electrodes are located 3. The platform has a step opening 4, on the step 5 of which a glass slide 6. is mounted on which is fixed thermal sensor 7 (figure 2, 6). Top frame 4 is inserted into the hole 4 (Figs. 1, 5) with a cover glass 9 mounted on it.

Боковые стенки рамы 8 плотно прилегает к поверхности отверстия 4 платформы 1, чем достигается невозможность попадания жидкости между стенками рамы и выступами корпуса, а также предотвращается всплывание рамы 8 с покровным стеклом 9 при заполнении камеры жидкостью. При необходимости рама 8 с покровным стеклом 9 может быть жестко закреплена с помощью фиксирующих винтов 10 (фиг.2, 6). В раме 8 (фиг.2, 6) смонтированы микровинты 11, регулирующие расстояние между покровным стеклом 9 (фиг.1, 5) и предметным стеклом 6. Сверху электродные отсеки 2 закрываются конденсирующими крышками 12, имеющими одно или несколько отверстий 13, предназначенных для выхода газообразных продуктов электролиза. На фиг.2, 6 конденсирующие крышки условно не показаны. Нагревательные элементы 14 (фиг.1, 2, 5) располагаются в резервуарах 2 и под предметным стеклом 6. Через отверстия в платформе 1 к электродам 3 подходят контактные винты 15 (фиг.2, 6), обеспечивающие также крепление электродов. Электроснабжение нагревательных элементов 14 (фиг.1, 2, 5) и провода, идущие от термодатчика 7 (фиг.2, 6), а также провода, идущие к контактным винтам 15, на чертежах условно не показаны. В предметном стекле 6 (фиг.1, 5) имеются отверстия 16, в которых закреплены трубки 17, по которым в камеру в процессе работы при необходимости могут быть введены дополнительные растворы и суспензии клеток. Электродные отсеки 2 отделены от пространства между предметным и покровным стеклом полупроницаемыми мембранами 18, закрепленными в съемных рамках 19. Наличие полупроницаемых мембран позволяет предотвратить попадание клеток из рабочей зоны в электродные отсеки и пропускать лишь молекулы (или ионы), размер которых не превышает диаметр пор мембраны.The side walls of the frame 8 are tightly attached to the surface of the hole 4 of the platform 1, which makes it impossible to get liquid between the walls of the frame and the protrusions of the housing, and also prevents the floating of the frame 8 with the cover glass 9 when filling the chamber with liquid. If necessary, the frame 8 with a cover glass 9 can be rigidly fixed using the fixing screws 10 (Fig.2, 6). Microscrews 11 are mounted in the frame 8 (FIGS. 2, 6), which regulate the distance between the cover glass 9 (FIGS. 1, 5) and the slide 6. The electrode compartments 2 are closed by condensing covers 12 having one or more holes 13 designed for yield of gaseous products of electrolysis. In figure 2, 6, the condensation caps are conventionally not shown. The heating elements 14 (figures 1, 2, 5) are located in the tanks 2 and under the slide 6. Through the holes in the platform 1 to the electrodes 3 are suitable contact screws 15 (figure 2, 6), which also provide fastening of the electrodes. Power supply of the heating elements 14 (Figs. 1, 2, 5) and wires coming from the temperature sensor 7 (Figs. 2, 6), as well as wires going to the contact screws 15, are not conventionally shown in the drawings. In the slide 6 (FIGS. 1, 5) there are openings 16 in which tubes 17 are fixed, through which additional solutions and suspensions of cells can be introduced into the chamber during operation if necessary. The electrode compartments 2 are separated from the space between the slide and the cover glass by semi-permeable membranes 18, fixed in removable frames 19. The presence of semi-permeable membranes prevents cells from entering the electrode zones from the working area and allows only molecules (or ions) to pass, the size of which does not exceed the pore diameter of the membrane .

Возможен вариант устройства, когда каждая электрофоретическая ячейка может иметь не одну, а несколько пар электродов, каждый из которых располагается в своем электродном отсеке.A variant of the device is possible when each electrophoretic cell can have not one but several pairs of electrodes, each of which is located in its own electrode compartment.

Для подачи тока только в электрофоретическую ячейку, находящуюся в данный момент под объективом микроскопа, снизу на платформе 1 смонтированы дополнительные контакты 20, соединенные с электродами 3 (фиг.1, 5). В варианте с радиальным расположением электрофоретических ячеек дополнительные контакты 20 при приеме камерой соответствующих положений приходят в соприкосновение с контактными площадками 21 (фиг.7), закрепленными на предметном столике микроскопа и соединенными проводами 22 с источником тока. В варианте с линейным расположением электрофоретических ячеек (фиг.1) дополнительные контакты 20 при приеме камерой соответствующих положений приходят в соприкосновение с контактными площадками 23 (фиг.1, 3, 4), расположенными на салазочном устройстве 24 и соединенными с источником тока проводами 25. Салазочное устройство 24, закрепленное на предметном столике микроскопа, имеет отверстие 26 (фиг.3, 4), через которое проходит свет от осветителя микроскопа.To supply current only to the electrophoretic cell, which is currently under the microscope objective, additional contacts 20 are mounted below on the platform 1 and connected to the electrodes 3 (Figs. 1, 5). In the embodiment with a radial arrangement of electrophoretic cells, the additional contacts 20, when the camera receives the corresponding positions, come into contact with the contact pads 21 (Fig. 7), mounted on the microscope stage and connected by wires 22 to the current source. In the embodiment with a linear arrangement of electrophoretic cells (Fig. 1), additional contacts 20, when the camera receives the corresponding positions, come into contact with the contact pads 23 (Figs. 1, 3, 4) located on the slide device 24 and connected to the current source by wires 25. The slide device 24, mounted on a microscope stage, has an opening 26 (FIGS. 3, 4) through which light from the microscope illuminator passes.

Подача тока одновременно во все электрофоретические ячейки камеры осуществляется в варианте с их радиальным расположением через коммутирующее устройство 27 (фиг.7), смонтированное на оси 28, вокруг которой вращается вся камера (фиг.5, 7). Сама ось 28 крепится в отверстии 29 (фиг.7), выполненном на предметном столике микроскопа. Вращение камеры вокруг оси 28 (фиг.5) обеспечивается подшипниками 30. Коммутирующее устройство 27 (фиг.7) состоит из контактных подшипников 31 (фиг.5), изолирующих прокладок 32, изолирующей шайбы 33 и контактных втулок 34, с которыми соединяются провода 35, идущие от источника тока. На оси 28 коммутирующее устройство 27 фиксируется с помощью гайки 36. Коммутирующее устройство снаружи прикрыто защитным кожухом 37, имеющим отверстия 38, через которые проходят контактные винты 39. На платформах 1 камеры монтируются резисторы 40 (фиг.5, 6). Провода, идущие от контактных винтов 39 к резисторам 40 и от них к электродам 3, на чертеже условно не показаны.The current is supplied simultaneously to all electrophoretic cells of the camera in a variant with their radial arrangement through a switching device 27 (Fig. 7) mounted on an axis 28 around which the entire chamber rotates (Figs. 5, 7). The axis 28 itself is mounted in the hole 29 (Fig. 7) made on the microscope stage. The rotation of the chamber around the axis 28 (Fig. 5) is provided by bearings 30. The switching device 27 (Fig. 7) consists of contact bearings 31 (Fig. 5), insulating spacers 32, insulating washers 33 and contact bushings 34 to which wires 35 are connected coming from a current source. On the axis 28, the switching device 27 is fixed with a nut 36. The switching device is externally covered by a protective casing 37 having holes 38 through which the contact screws 39 pass. Resistors 40 are mounted on the camera platforms 1 (Figs. 5, 6). The wires going from the contact screws 39 to the resistors 40 and from them to the electrodes 3 are conventionally not shown in the drawing.

В варианте с линейным расположением электрофоретических ячеек подача тока от источника во все электрофоретические ячейки камеры обеспечивается соединением их параллельно с помощью проводов, которые должны крепиться к контактным винтам 15 и на фиг.2 условно не обозначены. Регулировка электрического сопротивления в каждой из электрофоретических ячеек также может осуществляться с помощью резисторов или реостатов, дополнительно введенных в электрическую цепь камеры. На фиг.1, 2 для упрощения чертежа они не показаны.In a variant with a linear arrangement of electrophoretic cells, the current supply from the source to all electrophoretic cells of the chamber is ensured by connecting them in parallel using wires that must be attached to the contact screws 15 and are not conventionally indicated in figure 2. Adjustment of electrical resistance in each of the electrophoretic cells can also be carried out using resistors or rheostats, additionally introduced into the electrical circuit of the camera. In figure 1, 2 to simplify the drawing, they are not shown.

Камера для электрофореза клеток работает следующим образом.The cell electrophoresis chamber operates as follows.

В электрофоретические ячейки со снятыми конденсирующими крышками 12 (фиг.1, 5) и рамами 8 с покровными стеклами 9 на предметные стекла 6 пипеткой или шприцем вносятся необходимые объемы суспензии клеток либо необходимые объемы жидкости, в которые помещаются образцы биопсийного материала. Эту жидкость или суспензию целесообразно предварительно прогреть до той температуры, при которой будет проводиться исследование. Затем сверху в прорези ступенчатых отверстий вставляются рамы 8 с покровными стеклами 9. при этом жидкость должна полностью заполнить пространство между предметными стеклами 6 и покровными стеклами 9, признаком чего служит попадание минимальных количеств жидкости в резервуары 2 (при необходимости этот небольшой избыток может быть легко удален). Расстояние, на которое покровное стекло 9 может быть приближено к предметному стеклу 6, устанавливается микровинтами 11 (фиг.2, 6) до начала работы, но при необходимости может быть изменено после заполнения камеры жидкостью в процессе работы. Рамы 8 (фиг.1, 5) с покровными стеклами 9 могут быть жестко зафиксированы относительно платформы с помощью фиксирующих винтов 10 (фиг.2, 6). В электродные отсеки 2 устанавливаются рамы 19 (фиг.1, 5) с мембранами 18.In electrophoretic cells with removed condensing covers 12 (Figs. 1, 5) and frames 8 with coverslips 9, the required volumes of cell suspension or the necessary volumes of liquid are placed into the slide 6 with a pipette or syringe into which samples of biopsy material are placed. It is advisable to preheat this liquid or suspension to the temperature at which the study will be conducted. Then, frames 8 with cover glasses 9 are inserted into the slots of the stepped holes from above. In this case, the liquid should completely fill the space between the slide 6 and the cover glasses 9, a sign of which is the entry of minimal amounts of liquid into the tanks 2 (if necessary, this small excess can be easily removed ) The distance at which the coverslip 9 can be brought closer to the slide 6 is set by microscrews 11 (FIGS. 2, 6) before starting work, but can be changed if necessary after filling the chamber with liquid during operation. Frames 8 (Figs. 1, 5) with coverslips 9 can be rigidly fixed relative to the platform using fixing screws 10 (Figs. 2, 6). In the electrode compartments 2, frames 19 (Figs. 1, 5) with membranes 18 are installed.

Затем одновременно во все электродные отсеки 2 электрофоретической ячейки вносятся строго одинаковые объемы жидкости. Сверху резервуары 2 закрывают конденсирующими крышками 12. Желательно, чтобы вносимая в электродные отсеки жидкость была предварительно доведена до необходимой температуры.Then at the same time strictly identical volumes of liquid are introduced into all electrode compartments 2 of the electrophoretic cell. Tanks 2 are closed on top with condensing caps 12. It is advisable that the liquid introduced into the electrode compartments be preliminarily brought to the required temperature.

Камера с изучаемыми объектами помещается на предметный столик микроскопа и подключается к источнику тока, например прибору «Биотест» из комплекса устройств для проведения микроэлектрофореза «Цито-эксперт», входящего в реестр медицинских приборов (удостоверение РФ от 14.06.05 № ФС 022а 2005, 174405), или к иному подобному прибору.The camera with the studied objects is placed on the microscope stage and connected to a current source, for example, the Biotest device from the Cyto-Expert microelectrophoresis device included in the register of medical devices (RF certificate dated 14.06.05 No. FS 022a 2005, 174405 ), or another similar device.

В зависимости от задач эксперимента выбирают режим подачи тока, который может подаваться либо во все электрофоретические ячейки камеры, либо в часть из них, либо только в ту электрофоретическую ячейку, которая в данный момент времени находится под объективом микроскопа. Для подачи тока во все электрофоретические ячейки камеры с их радиальным расположением с помощью проводов контактные винты 15 (фиг.6) (примыкающие к электродам 3) соединяют проводами с контактными винтами 39 (фиг.5) коммутирующего устройства 27 (фиг.7), которое в свою очередь проводами 35 (фиг.5) соединяется с источником тока. Для подачи тока в камеру с линейным расположением электрофоретических ячеек последние с помощью проводов соединяются друг с другом параллельно через контактные винты 15 (фиг.2), после чего производится подключение к источнику тока. Если в одну или несколько ячеек в условиях данного эксперимента подача тока не нужна, провода, идущие к соответствующим электродам, отсоединяют (в обоих рассматриваемых вариантах устройства). Как уже было сказано выше, в электрическую схему могут быть введены резисторы (реостаты).Depending on the objectives of the experiment, a current supply mode is selected, which can be supplied either to all electrophoretic cells of the camera, or to some of them, or only to that electrophoretic cell, which is currently under the microscope objective. To supply current to all electrophoretic cells of the chamber with their radial arrangement using wires, the contact screws 15 (Fig. 6) (adjacent to the electrodes 3) are connected by wires to the contact screws 39 (Fig. 5) of the switching device 27 (Fig. 7), which in turn, wires 35 (figure 5) is connected to a current source. To supply current to the chamber with a linear arrangement of electrophoretic cells, the latter using wires are connected to each other in parallel through the contact screws 15 (figure 2), after which it is connected to a current source. If a current supply is not needed in one or several cells under the conditions of this experiment, the wires going to the corresponding electrodes are disconnected (in both considered variants of the device). As already mentioned above, resistors (rheostats) can be introduced into the electrical circuit.

При подаче тока только в ту электрофоретическую ячейку, которая в данный момент находится под объективом микроскопа, в варианте камеры с линейным расположением электрофоретических ячеек, ток от источника подается по проводам 25 (фиг.4) на контактные площадки 23 салазочного устройства 24, либо, в варианте с радиальным расположением электрофоретических ячеек, ток подается по проводам 22 (фиг.7) на контактные площадки 21, находящиеся на предметном столике микроскопа.When applying current only to the electrophoretic cell, which is currently under the microscope objective, in the version of the camera with a linear arrangement of electrophoretic cells, the current from the source is supplied via wires 25 (Fig. 4) to the contact pads 23 of the slide device 24, or, in variant with a radial arrangement of electrophoretic cells, the current is supplied via wires 22 (Fig.7) to the contact pads 21 located on the microscope stage.

При использовании варианта камеры, электрофоретические ячейки которой имеют более одной пары электродов, подача тока между парами электродов осуществляется поочередно в порядке, задаваемом настройками прибора «Биотест» из комплекса устройств для проведения микроэлектрофореза «Цитоэксперт» (удостоверение РФ от 14.06.05 № ФС 022а 2005, 174405) или иного подобного прибора.When using a variant of the camera, the electrophoretic cells of which have more than one pair of electrodes, the current is supplied between the pairs of electrodes alternately in the order specified by the Biotest device settings from the Cytoexpert microelectrophoresis device complex (RF certificate dated 14.06.05 No. FS 022a 2005 , 174405) or other similar device.

После подключения камеры к источнику тока измеряют электрическое напряжение между электродами (для этого необходимо снять конденсирующие крышки). Производится регулировка величины подаваемого напряжения.After connecting the camera to the current source, the electric voltage between the electrodes is measured (for this it is necessary to remove the condensing covers). The value of the applied voltage is adjusted.

При необходимости с помощью резисторов 40 (фиг.6) добиваются одинакового (или необходимого для целей эксперимента) электрического сопротивления во всех электрофоретических ячейках камеры. Желательно настройку провести в предварительном эксперименте с заполнением ячеек соответствующими растворами перед началом основного эксперимента.If necessary, using resistors 40 (Fig.6) achieve the same (or necessary for the purposes of the experiment) electrical resistance in all electrophoretic cells of the chamber. It is advisable to carry out the adjustment in a preliminary experiment with filling the cells with appropriate solutions before starting the main experiment.

Затем включается режим термостабилизации и температура жидкости в камере доводится до необходимой.Then the thermostabilization mode is turned on and the temperature of the liquid in the chamber is brought to the necessary.

Наблюдение за движением объектов в камере может осуществляться через микроскоп визуально, либо может проводиться видеосъемка или иная регистрация данных. После завершения наблюдения (видеосъемки) в одной электрофоретической ячейке под объектив подается следующая электрофоретическая ячейка и процесс повторяется. Перемещение достигается поворотом устройства на необходимый угол, если используется радиальный вариант камеры, либо путем смещения устройства по салазочному механизму, если используется линейный вариант устройства. Таким образом, за время эксперимента одна и та же камера побывает под объективом микроскопа несколько раз. Это удобно, поскольку позволит провести серию наблюдений (видеозаписей) через необходимые промежутки времени и отследить процесс в динамике. Без ухудшения качества результатов становится возможным провести одновременно целую серию экспериментов, проводя наблюдение (визуальное или видеосъемку) за клетками, находящимися в различных ячейках.Monitoring the movement of objects in the camera can be done through a microscope visually, or video recording or other data recording can be carried out. After the observation (video shooting) is completed, in one electrophoretic cell, the next electrophoretic cell is fed under the lens and the process is repeated. The movement is achieved by turning the device to the required angle if the radial version of the camera is used, or by moving the device according to the slide mechanism, if the linear version of the device is used. Thus, during the experiment, the same camera will visit the microscope several times. This is convenient because it will allow you to conduct a series of observations (videos) at the required intervals and track the process in dynamics. Without deterioration in the quality of the results, it becomes possible to simultaneously conduct a series of experiments by observing (visual or video) cells located in different cells.

При необходимости в ту или иную электрофоретическую ячейку через трубки 17 (фиг.1, 5) могут быть дополнительно введены различные растворы или клеточные суспензии. При проведении некоторых исследований может возникнуть необходимость изменения расстояния между предметным стеклом 6 и покровным стеклом 9. Для этого прекращают подачу тока на электроды камеры, затем, поворачивая винты 10 (фиг.2, 6), освобождают раму 8 с покровным стеклом 9 (фиг.1, 5) от жесткой фиксации и с помощью микровинтов 11 (фиг.2, 6) устанавливают нужное расстояние между предметным стеклом 6 (фиг.1, 5) и покровным стеклом 9. После чего рама 8 с покровным стеклом 9 вновь фиксируется с помощью винтов 10 (фиг.2, 6). Затем, с целью стандартизации результатов, изменившиеся сопротивления доводятся резисторами 40 (фиг.6) до требуемого значения, после чего эксперимент может быть продолжен. После окончания исследования камера отключается от источника тока, убирается с предметного столика микроскопа, снимаются конденсирующие крышки 12 (фиг.1, 5), рамы 8 с покровными стеклами 9 освобождается от фиксации винтами 10 (фиг.2) и вынимается из платформы 1 (фиг.1, 5), вынимаются из электродных отсеков 2 рамы 19 с полупроницаемыми мембранами 18. Затем проводится промывание камеры и всех ее съемных частей с помощью воды и моющих средств. После чего осуществляется их дезинфекция путем помещения в раствор хлоргексидина или иного дезинфицирующего средства, не повреждающего материал камеры, на время, указанное в инструкции по его использованию. После дезинфекции камера несколько раз промывается дистиллированной водой и высушивается. При этом допускается сушка в струе теплого воздуха.If necessary, various solutions or cell suspensions can be additionally introduced into a particular electrophoretic cell through tubes 17 (FIGS. 1, 5). In some studies, it may be necessary to change the distance between the slide 6 and the cover glass 9. For this, the current supply to the electrodes of the chamber is stopped, then by turning the screws 10 (FIGS. 2, 6), the frame 8 with the cover glass 9 is released (FIG. 1, 5) from the rigid fixation and using the microscrews 11 (FIGS. 2, 6), the desired distance is established between the slide 6 (FIGS. 1, 5) and the cover glass 9. After that, the frame 8 with the cover glass 9 is again fixed with screws 10 (Fig.2, 6). Then, in order to standardize the results, the changed resistances are brought by the resistors 40 (Fig.6) to the desired value, after which the experiment can be continued. After the end of the study, the camera is disconnected from the current source, removed from the microscope stage, the condensing covers 12 are removed (Figs. 1, 5), the frames 8 with coverslips 9 are released from the screws 10 (Fig. 2) and removed from the platform 1 (Fig. .1, 5), are removed from the electrode compartments 2 of the frame 19 with semipermeable membranes 18. Then, the chamber and all its removable parts are washed with water and detergents. Then they are disinfected by placing chlorhexidine or another disinfectant in a solution that does not damage the chamber material for the time specified in the instructions for its use. After disinfection, the chamber is washed several times with distilled water and dried. In this case, drying in a stream of warm air is allowed.

Claims (12)

1. Камера для одновременного проведения серии экспериментов методом электрофореза, содержащая несколько объединенных в одном блоке электрофоретических ячеек, каждая из которых имеет платформу, электроды, покровные и предметные стекла, термодатчик и нагревательные устройства, отличающаяся тем, что в платформах выполнены ступенчатые отверстия, в которых установлены предметные стекла, а на них установлены рамы с покровными стеклами, причем, в платформе выполнены углубления, являющиеся электродными отсеками, в которых размещены электроды, электродные отсеки снабжены конденсирующими крышками, в прорезях ступенчатых отверстий закреплены рамы с зафиксированными полупроницаемыми мембранами, кроме того, камера снабжена приспособлением, обеспечивающим ее крепление на предметном столике микроскопа и позволяющим перемещать электрофоретические ячейки относительно объектива микроскопа.1. A chamber for conducting a series of experiments by electrophoresis, containing several electrophoretic cells combined in one unit, each of which has a platform, electrodes, coverslips and glass slides, a temperature sensor and heating devices, characterized in that stepwise openings are made in the platforms, in which slides are installed, and frames with coverslips are mounted on them, and, in the platform, recesses are made, which are electrode compartments in which the electrodes are placed The electrode compartments are equipped with condensing caps, frames with fixed semipermeable membranes are fixed in the slots of the stepped holes, in addition, the camera is equipped with a device that secures it to the microscope stage and allows the electrophoretic cells to be moved relative to the microscope objective. 2. Камера по п.1, отличающаяся тем, что платформы расположены параллельно в ряд.2. The camera according to claim 1, characterized in that the platforms are arranged in parallel in a row. 3. Камера по п.1, отличающаяся тем, что платформы расположены радиально вокруг общей оси вращения.3. The camera according to claim 1, characterized in that the platforms are located radially around a common axis of rotation. 4. Камера по п.1, отличающаяся тем, что в рамах покровных стекол установлены микровинты для регуляции расстояния между предметным и покровным стеклами.4. The camera according to claim 1, characterized in that microscrews are installed in the frames of the coverslips to regulate the distance between the slide and the coverslips. 5. Камера по п.1, отличающаяся тем, что предметные и покровные стекла выполнены из материалов, пропускающих свет нужной части спектра, например, ультрафиолетовое излучение.5. The camera according to claim 1, characterized in that the slides and coverslips are made of materials that transmit light to the desired part of the spectrum, for example, ultraviolet radiation. 6. Камера по п.1, отличающаяся тем, что в предметном стекле выполнены отверстия с закрепленными в них трубками для дополнительного введения растворов и суспензий клеток.6. The camera according to claim 1, characterized in that the slide has holes with tubes fixed to them for additional administration of solutions and suspensions of cells. 7. Камера по п.1, отличающаяся тем, что предметные и покровные стекла могут быть изготовлены из материала, имеющего низкие адсорбционные свойства, например из полипропилена.7. The chamber according to claim 1, characterized in that the slides and coverslips can be made of a material having low adsorption properties, for example polypropylene. 8. Камера по п.1, отличающаяся тем, что предметные и покровные стекла могут быть изготовлены из материала, имеющего низкие адгезионные свойства.8. The chamber according to claim 1, characterized in that the slides and coverslips can be made of a material having low adhesive properties. 9. Камера по п.1, отличающаяся тем, что предметные и покровные стекла выполнены съемными.9. The camera according to claim 1, characterized in that the slides and coverslips are removable. 10. Камера по п.1, отличающаяся тем, что электроды выполнены сменными и могут быть выполнены из материалов с различными свойствами и иметь различные форму и размеры.10. The chamber according to claim 1, characterized in that the electrodes are interchangeable and can be made of materials with different properties and have different shapes and sizes. 11. Камера по п.1, отличающаяся тем, что снабжена системой регулировки электрического сопротивления каждой электрофоретической ячейки.11. The camera according to claim 1, characterized in that it is equipped with a system for adjusting the electrical resistance of each electrophoretic cell. 12. Камера по п.1, отличающаяся тем, что имеет 2 системы подачи тока, позволяющие подавать его либо во все электрофоретические ячейки камеры, либо в часть из них, либо только в ту электрофоретическую ячейку, которая в данный момент располагается под объективом микроскопа.12. The camera according to claim 1, characterized in that it has 2 current supply systems that allow it to be supplied either to all electrophoretic cells of the camera, or to some of them, or only to that electrophoretic cell, which is currently located under the microscope objective.
RU2007105835/28A 2007-02-16 2007-02-16 Chamber for simultaneous experiments set using microelectrophoresis method RU2335763C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007105835/28A RU2335763C1 (en) 2007-02-16 2007-02-16 Chamber for simultaneous experiments set using microelectrophoresis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007105835/28A RU2335763C1 (en) 2007-02-16 2007-02-16 Chamber for simultaneous experiments set using microelectrophoresis method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2335763C1 true RU2335763C1 (en) 2008-10-10

Family

ID=39927924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007105835/28A RU2335763C1 (en) 2007-02-16 2007-02-16 Chamber for simultaneous experiments set using microelectrophoresis method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2335763C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375401A (en) * 1981-05-20 1983-03-01 Nicholas Catsimpoolas Electrophoresis system
RU2099696C1 (en) * 1996-07-22 1997-12-20 Саратовский научно-исследовательский институт кардиологии при Саратовском государственном медицинском университете Microelectrophoretic chamber
RU2168176C2 (en) * 1999-04-05 2001-05-27 Соловьев Александр Александрович Method and device for carrying out blood cell- and epitheliocytus microelectrophoresis
US20040058423A1 (en) * 2002-05-03 2004-03-25 Nancy Albritton Fast electrical lysis of cells and rapid collection of the contents thereof using capillary electrophoresis
RU2271734C2 (en) * 2004-06-28 2006-03-20 Научно-техническое учреждение "Инженерно-технический центр" открытого акционерного общества "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" (НТУ "ИТЦ") Microelectrophoresis chamber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375401A (en) * 1981-05-20 1983-03-01 Nicholas Catsimpoolas Electrophoresis system
RU2099696C1 (en) * 1996-07-22 1997-12-20 Саратовский научно-исследовательский институт кардиологии при Саратовском государственном медицинском университете Microelectrophoretic chamber
RU2168176C2 (en) * 1999-04-05 2001-05-27 Соловьев Александр Александрович Method and device for carrying out blood cell- and epitheliocytus microelectrophoresis
US20040058423A1 (en) * 2002-05-03 2004-03-25 Nancy Albritton Fast electrical lysis of cells and rapid collection of the contents thereof using capillary electrophoresis
RU2271734C2 (en) * 2004-06-28 2006-03-20 Научно-техническое учреждение "Инженерно-технический центр" открытого акционерного общества "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" (НТУ "ИТЦ") Microelectrophoresis chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2690167B1 (en) Culture apparatus for microscopic viewing and method of use thereof
AU661241B2 (en) Automated capillary electrophoresis apparatus
US9956559B2 (en) Instrument and method for the automated thermal treatment of liquid samples
US9400260B2 (en) Prefabricated, self-contained gel electrophoresis module
US7182915B2 (en) Pipette configurations and arrays thereof for measuring cellular electrical properties
RU2009142226A (en) SEPARATION OF A CHIRAL OBJECT AND MANIPULATION BY SUCH OBJECT
CN108700548B (en) Capillary Electrophoresis Device
KR20050004781A (en) Device for isoelectric focussing
US3519549A (en) Apparatus for performance of carrier-free,continuous electrophoresis in vertical cells
EP2697358A1 (en) Cell culture device
RU2335763C1 (en) Chamber for simultaneous experiments set using microelectrophoresis method
CN113302487B (en) An electrophoresis device that enables multiple samples to be electrophoresed independently
DE3855183T2 (en) AUTOMATIC CAPILLARY ELECTROPHORESE DEVICE
US20080023331A1 (en) Electrophoretic Chip, Electrophoretic Device and Electrophoresis Method
US4349429A (en) Electrophoresis device
KR20120028688A (en) Apparatus for separation and condensation of the mixture
US7790007B2 (en) Electrophoresis chip, electrophoresis apparatus, and method for analyzing a sample
US2879217A (en) Continuous electrophoresis apparatus with laminated wick electrodes
JP7446193B2 (en) Electrophoresis apparatus and capillary unit
Moretti et al. Confined laminar flow on a super-hydrophobic surface drives the initial stages of tau protein aggregation
WO1991010129A1 (en) A protein purification system based on isoelectric focusing and isotachophoresis
JP2010276499A (en) Microchip electrophoretic apparatus
KR101996722B1 (en) A method of electrically moving a biological molecule using multi-channel thin membrane electrodes
JP5306030B2 (en) Electrophoresis device
Graziane et al. Patch Pipettes (Micropipettes)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100217