專利名稱：果蠅電生理檢測記錄系統及其檢測記錄方法
技術領域：
本發明涉及醫療器械領域，特別是涉及ー種果蠅電生理檢測記錄系統及其檢測方法。
背景技術：
目前世界范圍內的神經系統和精神疾病患者約有6億人,其中我國約占四分之一。中樞神經系統和精神疾病，包括精 神分裂癥、癲癇、帕金森癥、神經性厭食、抑郁癥、老年癡呆癥、震顫、痙攣、強迫癥、焦慮癥、腦中風以及毒癮等，一直是威脅人類健康、困擾人類正常生活的重要病癥。并且隨著社會的老齡化發展以及經濟、社會、環境等多因素的影響，這些疾病的患者數量有逐年増加的趨勢，對社會和經濟的發展造成了巨大的障礙。因此，亟需一種高效、快捷的方法來深入地研究神經回路的重塑與修復機制，進而掲示和闡明神經系統和精神疾病在細胞回路層面上的發病機理和探討更加有效的臨床治療靶點。果蠅在探討和研究神經系統和精神疾病的發病機理中扮演了十分重要的角色，是十分活躍的模式生物。遺傳學的研究、發育的基因調控的研究、各類神經疾病的研究、衰老與長壽、學習記憶與某些認知行為的研究等過程中都有果蠅的“身影”。近一個世紀以來，人類對果蠅遺傳學在各個層次的研究中積累了十分豐富的資料，對其遺傳背景有著比其他生物更全面更深入的了解。作為經典的模式生物，果蠅在21世紀的遺傳學研究中將發揮更加巨大且不可替代的作用。然而，傳統的在對果蠅進行電生理檢測記錄時，往往需要使用微機械臂對果蠅進行固定，然后再插入記錄電極和參考電極進行檢測記錄，操作過程非常繁瑣。
發明內容
基于此，有必要提供ー種操作簡便的果蠅電生理檢測記錄系統。ー種果蠅電生理檢測記錄系統，包括抓取裝置，包括抓取箱、抓取管及氣體管道，所述抓取箱形成一收容果蠅的抓取腔，所述抓取管開ロ較大的一端與所述抓取箱連接且與所述抓取腔連通，所述果蠅可卡在所述抓取管的開ロ較小的一端，所述氣體管道與所述抓取腔連通；以及電生理檢測記錄裝置，用于檢測并記錄所述果蠅的電生理信號。在其中一個實施例中，所述抓取管與抓取箱可拆卸連接。在其中一個實施例中，所述抓取管的數量至少為兩個，所述抓取管的開ロ較小的一端的孔徑不大于I毫米，多個所述抓取管之間為一體成型。在其中一個實施例中，所述電生理檢測記錄裝置包括電極固定板及微電極，所述電極固定板呈平板狀，所述微電極固定在所述電極固定板的ー側。在其中一個實施例中，所述微電極包括記錄電極和參比電極，所述記錄電極及所述參比電極的直徑小于50微米。在其中一個實施例中，所述抓取管的數量至少為兩個，所述微電極的數量至少為兩個，相鄰兩個所述抓取管之間的距離等于相鄰兩個所述微電極之間的距離。在其中一個實施例中，所述抓取裝置還包括擋板，所述擋板用于控制伸出所述抓取管開ロ較小的一端的果蠅的軀體長度。在其中一個實施例中，還包括支撐裝置，所述支撐裝置包括平板狀的支撐底座、置于所述支撐底座上的支撐柱及置于所述支撐柱上的軟墊，所述支撐柱及所述軟墊可插入所述抓取管中，并用干支撐卡在所述抓取管開ロ較小的一端的果蠅。在其中一個實施例中，還包括與所述氣體管道連通的鼓氣裝置。上述果蠅電生理檢測記錄系統在工 作時，可首先將果蠅放置在抓取箱中，對氣體管道進行鼓氣使果蠅卡在抓取管的開ロ較小的一端，然后用電生理檢測記錄裝置檢測并記錄果蠅的電生理信號電生理檢測記錄裝置檢測，操作簡便，對果蠅傷害較小，可以避免因使用微機械臂對體積小的果蠅進行固定時存在的操作繁瑣和不易實現的問題。該果蠅電生理檢測記錄系統可廣泛推廣應用在神經系統和精神疾病的研究領域。ー種使用上述果蠅電生理檢測記錄系統的果蠅電生理檢測記錄方法，其特征在于，包括如下步驟抓取果蠅將所述果蠅放置在所述抓取箱中，對所述氣體管道進行鼓氣使所述果蠅卡在所述抓取管的開ロ較小的一端；麻痹果蠅向所述氣體管道內通入麻痹氣體對果蠅進行麻痹處理；檢測記錄果蠅的電生理信息使用所述電生理檢測記錄裝置對麻痹處理后的果蠅進行電生理信號檢測和記錄。上述果蠅電生理檢測記錄方法，不需要使用微機械臂對果蠅進行固定，操作簡便，效率高。
圖I為ー實施方式的果蠅電生理檢測記錄系統的結構示意圖，其中空心箭頭表示氣體流向，填充箭頭表示果蠅飛行方向；圖2為圖I中抓取管、支撐裝置及電生理檢測記錄裝置配合的示意圖；圖3為圖2中抓取管、支撐裝置及電生理檢測記錄裝置的局部放大圖；圖4為果蠅電生理檢測記錄方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對果蠅電生理檢測記錄系統及其檢測記錄方法進行進ー步說明。如圖I所示，ー實施方式的果蠅電生理檢測記錄系統100用于對果蠅200進行固定和電生理檢測記錄，其包括抓取裝置110、電生理檢測記錄裝置120及支撐裝置130。在本實施方式中，抓取裝置110包括抓取箱111、果蠅管道112、氣體管道113、抓取管114及擋板115。抓取箱111為ー用于收容果蠅200的腔體結構，內部形成收容果蠅200的抓取腔116。果蠅管道112與抓取腔116連通，用干與外界的果蠅培養瓶對接。果蠅200可以從果蠅培養瓶中沿果蠅管道112進入抓取腔116中。氣體管道113與抓取腔116連通，外接鼓氣裝置(圖未示)。抓取管114與抓取箱111連接且與抓取腔116連通。在本實施方式中，抓取管114有多個，每個抓取管114為圓臺形管狀結構，靠近抓取箱111的一端內徑較大，遠離抓取箱111的內徑較小。抓取管114開ロ較大的一端與抓取箱111之間為可拆卸連接。果蠅可卡在該開ロ較小的一端。多個抓取管114之間相互連接，一體成型。擋板115大致呈平板狀，用于控制伸出抓取管114開ロ較小的一端的果蠅200的軀體長度。 當果蠅200進入抓取箱111后，鼓氣裝置鼓氣，氣流可依次通過氣體管道113、抓取箱111及抓取管114。通過氣流對抓取箱111內的果蠅200進行分選，可將果蠅100帶入抓取管114中。由于果蠅200對氣流的感應，飛行時頭部朝向抓取管114的開ロ較小的一端，而該端的內徑較小，一般不大于1_，果蠅200軀體部分飛出該端后卡在該端，進ー步可以通過擋板115控制果蠅200飛出開ロ較小的一端的軀體長度，使多個抓取管114中的果蠅頭部在同一水平線上，方便后續的電生理檢測記錄。設置多個抓取管114形成抓取管陣列，可 以同時固定多個果蠅200，從而可以實現對果蠅200的高通量、快捷的電生理檢測。較之傳統的單個機械臂固定，檢測效率更高，對比性更好。在其他實施方式中，抓取裝置110可以不設果蠅通道112，而直接在抓取箱111上開ロ。果蠅瓶中的果蠅可通過該開ロ進入抓取箱111中。進ー步，抓取裝置110還可以不包括擋板115，直接通過氣流控制果蠅200伸出抓取管114開ロ較小的一端的軀體長度。此夕卜，抓取管114的數量及形狀不限于本實施方式中的描述，如可以只有一個抓取管114。抓取管114的形狀還可以為內部尺寸漸變的四面主體等，只要保證果蠅200可卡在抓取管114的開ロ較小的一端即可。本實施方式的電生理檢測記錄裝置120包括微電極121及電極固定板122。電極固定板122呈平板狀。微電極121固定在電極固定板122的ー側。微電極121包括記錄電極和參比電極。記錄電極及參比電極的直徑與果蠅200匹配，小于50微米。本實施方式的微電極121的數量與抓取管114的數量對應，其中至少包括一個參比電極。多個微電極121形成電極陣列，相鄰的兩個微電極121之間的距離等于相鄰的兩個抓取管114之間的距離，從而多個微電極121與抓取管114配合可以同時對多個果蠅200進行高通量的電生理信號的檢測記錄。請結合圖2和圖3，支撐裝置130包括支撐底座131、支撐柱132及軟墊133。支撐底座131呈平板狀。支撐柱132置于支撐底座131上，形狀與抓取管114的形狀適配，可插入抓取管114中。本實施方式的支撐柱132的數量與抓取管114的數量相同。多個支撐柱132形成支撐柱陣列。軟墊133位于支撐柱132上。當果蠅卡在抓取管114中時，取下抓取管114，將支撐柱132套入抓取管114中，軟墊133可與果蠅200的尾部彈性接觸，在微電極121插入果蠅200軀體中時，給予果蠅200以彈性支撐。該果蠅電生理檢測記錄系統100在工作時，可首先將果蠅200放置在抓取箱111中，對氣體管道113進行鼓氣使果蠅200卡在抓取管114的開ロ較小的一端，然后用電生理檢測記錄裝置120檢測并記錄果蠅200的電生理信號電生理檢測記錄裝置，操作簡便，對果蠅200傷害較小，可以避免因使用微機械臂對體積小的果蠅200進行固定時存在的操作繁瑣和不易實現的問題。該果蠅電生理檢測記錄系統100可廣泛推廣應用在神經系統和精神疾病的研究領域。
此外，本實施方式還提供了ー種果蠅電生理檢測記錄方法，如圖4所示，該檢測記錄方法使用上述果蠅電生理檢測記錄裝置100，包括如下步驟步驟S410，抓取果蠅200 :將果蠅200放置在抓取箱111中，對氣體管道113進行鼓氣使果蠅200卡在抓取管114的開ロ較小的一端。鼓氣裝置首先向氣體管道113鼓入氣體，在氣流的作用下實現對果蠅200的分選，果蠅200感應氣流的方向，頭部朝向抓取管114開ロ較小的一端飛行而卡在該端，從而實現對果蠅200的抓取。步驟S420，麻痹果蠅200 :向氣體管道113內通入麻痹氣體對果蠅200進行麻痹處 理。果蠅200被抓取后，向氣體管道113中通入麻痹氣體，如ニ氧化碳或氮氣，對果蠅200進行麻痹處理，方便后面的果蠅200的電生理檢測。步驟S430，檢測記錄果蠅200的電生理信息使用電生理檢測記錄裝置120對麻痹處理后的果蠅200進行電生理檢測。果蠅200麻痹后，取出抓取管114 (含麻痹的果蠅，抓取管與抓取箱為可拆卸的結構)，將支撐裝置130中的支撐柱132及軟墊133插入抓取管114中以彈性支撐卡在抓取管114開ロ較小的一端的果蠅200，然后使用電生理檢測記錄裝置120檢測記錄果蠅的電生理信息。由于抓取管的數目可以為多個，微電極陣列上的電極數目也可以為多個，可以同時實現多個果蠅電生理的檢測。上述果蠅電生理檢測記錄方法，不需要使用微機械臂對果蠅200進行固定，操作簡便，效率高。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，包括 抓取裝置，包括抓取箱、抓取管及氣體管道，所述抓取箱形成一收容果蠅的抓取腔，所述抓取管開口較大的一端與所述抓取箱連接且與所述抓取腔連通，所述果蠅可卡在所述抓取管的開口較小的一端，所述氣體管道與所述抓取腔連通；以及 電生理檢測記錄裝置，用于檢測并記錄所述果蠅的電生理信號。
2.根據權利要求I所述的果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，所述抓取管與抓取箱可拆卸連接。
3.根據權利要求I所述的果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，所述抓取管的數量至少為兩個，所述抓取管的開口較小的一端的孔徑不大于I毫米，多個所述抓取管之間為一體成型。
4.根據權利要求I所述的果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，所述電生理檢測記錄裝置包括電極固定板及微電極，所述電極固定板呈平板狀，所述微電極固定在所述電極固定板的一側。
5.根據權利要求4所述的果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，所述微電極包括記錄電極和參比電極，所述記錄電極及所述參比電極的直徑小于50微米。
6.根據權利要求4所述的果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，所述抓取管的數量至少為兩個，所述微電極的數量至少為兩個，相鄰兩個所述抓取管之間的距離等于相鄰兩個所述微電極之間的距離。
7.根據權利要求I所述的果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，所述抓取裝置還包括擋板，所述擋板用于控制伸出所述抓取管開口較小的一端的果蠅的軀體長度。
8.根據權利要求I所述的果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，還包括支撐裝置，所述支撐裝置包括平板狀的支撐底座、置于所述支撐底座上的支撐柱及置于所述支撐柱上的軟墊，所述支撐柱及所述軟墊可插入所述抓取管中，并用于支撐卡在所述抓取管開口較小的一端的果蠅。
9.根據權利要求I所述的果蠅電生理檢測記錄系統，其特征在于，還包括與所述氣體管道連通的鼓氣裝置。
10.一種使用如權利要求1-9中任一項所述的果蠅電生理檢測記錄系統的果蠅電生理檢測記錄方法，其特征在于，包括如下步驟 抓取果蠅將所述果蠅放置在所述抓取箱中，對所述氣體管道進行鼓氣使所述果蠅卡在所述抓取管的開口較小的一端； 麻痹果蠅向所述氣體管道內通入麻痹氣體對果蠅進行麻痹處理； 檢測記錄果蠅的電生理信息使用所述電生理檢測記錄裝置對麻痹處理后的果蠅進行電生理信號檢測和記錄。
全文摘要
本發明涉及一種果蠅電生理檢測記錄系統及其檢測記錄方法，該電生理檢測記錄系統包括抓取裝置及用于檢測并記錄所述果蠅的電生理信號的電生理檢測記錄裝置。該果蠅電生理檢測記錄系統在工作時，可首先將果蠅放置在抓取箱中，對氣體管道進行鼓氣使果蠅卡在抓取管的開口較小的一端，然后用電生理檢測記錄裝置檢測并記錄果蠅的電生理信號電生理檢測記錄裝置檢測，操作簡便，對果蠅傷害較小，可以避免因使用微機械臂對體積小的果蠅進行固定時存在的操作繁瑣和不易實現的問題。
文檔編號A61B5/04GK102764116SQ20121025342
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月20日 優先權日2012年7月20日
發明者劉楠, 張元元, 王立平, 蔚鵬飛, 鐘成, 魯藝 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院