專利名稱：一種細胞內透析裝置及其透析方法
技術領域：
:本發明屬于醫療器械領域，涉及一種電極液更換裝置，尤其是一種細胞內透析裝置及其透析方法。
背景技術：
:膜片鉗技術自創建以來日趨成熟和完善，應用此項技術，人們可以從分子水平對膜蛋白(如離子通道、受體)的性質和功能等作深入分析。但在某些實驗中，此項技術受到了一定的限制。如在研究細胞膜信號系統對離子通道的調控時，需要在細胞內應用適當的藥物；在分析測量細胞某一功能狀態對應的電流機制時，需要根據所測電流使用對應的電極內液。在這些情況下，只有使用專門設計的灌流裝置改變電極內液的成分，并在此步驟之前及之后進行測量，才能夠實現嚴格的對照。這一裝置被稱為細胞內透析(灌流)裝置。細胞內透析原理是物理擴散，即電極液內物質通過電極尖端向細胞內擴散。早期的細胞內灌流裝置結構復雜、噪音大、操作難度大、實驗成功率低，難以在一般電生理實驗室普及。后期雖有所改進，但仍然存在著置換效率低，穩定性差的缺點
發明內容
:本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種細胞內透析裝置及其透析方法，使細胞內透析操作簡便、換液效率高，可進行長期的穩定觀察。本發明的目的是通過以下技術方案來解決的:一種細胞內透析裝置，包括電極透析單元和電極夾持器，電極透析單元上設置有第一微插管和第二微插管，電極夾持器內設置有中央管腔，電極夾持器上設置有與中央管腔連通的負壓抽吸側管和微插管套，第一微插管和第二微插管同時插入微插管套內并與中央管腔連通。所述電極透析單元包括儲液池、U型管、廢液收集池、第一微插管、第二微插管、電極夾持器和三孔支架；所述U型管的一端通過硅膠管與儲液池連通，U型管的另一端與第一負壓吸引管連通，在U型管的底部設置有第二微插管；所述廢液收集池頂端設置有第一微插管；所述儲液池、U型管和廢液收集池都固定在三孔支架上。所述負壓抽吸側管與電極夾持器縱軸呈90°角，微插管套設置在負壓抽吸側管的上方，并與電極夾持器縱軸成135°角。所述微插管套長度為1-1.5cm,其外徑為l_2mm，內徑為1-1.5mm。所述廢液收集池頂端設置有頂端開口、左側上方設置有左側開口、右側下方設置有右側開口，頂端開口與第一微插管連通，左側開口連接有第二負壓吸引管，右側開口連接有硅膠管。所述廢液收集池由透明有機玻璃制成。所述U型管與硅膠管連接處設置有第二三通，U型管與第一負壓吸引管連接處設
置有第一三通。
所述細胞內透析裝置的透析方法，按照如下步驟:(1)開始實驗前，啟動U型管，配合使用第一三通和第二三通，使儲液池內液體充滿第二微插管尖端，以第二微插管中無氣泡存在為準、且不流動；(2)在顯微鏡下選出合適細胞后以常規電極液、常規操作方法鉗制細胞，進行記錄;(3)打開連接儲液池的第二三通開關；(4)將廢液收集池左側的第二負壓吸引管打開，通過增加負壓，使儲液池內液體流入玻璃微電極內；通過觀察廢液收集池內的液體滴數及快慢來判斷電極液更換效果，3 4滴即可使電極液全部更新；(5)上述步驟完成后，關閉廢液收集池第二負壓吸引管和第二三通，整個透析系統即處于備用狀態。本發明的有益效果是，使細胞內透析操作簡便、換液效率高，可進行長期的穩定觀察。
:圖1為本發明的電極夾持器結構示意圖；圖2為本發明的電極透析單元結構示意圖；其中:1為電極夾持器；1_1為中央管腔；1_2為負壓抽吸側管；2為微插管套；3為廢液收集池；4為U型管；5為儲液池；6為三孔支架；7為娃膠管；8為第一微插管；9為第二微插管；10為第一三通；11為第二三通；12為第一負壓吸引管；13為第二負壓吸引管。
具體實施方式
:下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:參見圖1和圖2，一種細胞內透析裝置，包括電極透析單元和電極夾持器，電極透析單元上設置有第一微插管和第二微插管，電極夾持器內設置有中央管腔，電極夾持器上設置有與中央管腔連通的負壓抽吸側管和微插管套，第一微插管和第二微插管同時插入微插管套內并與中央管腔連通。所述電極透析單元包括儲液池、U型管、廢液收集池、第一微插管、第二微插管、電極夾持器和三孔支架；所述U型管的一端通過硅膠管與儲液池連通，U型管的另一端與第一負壓吸引管連通，在U型管的底部設置有第二微插管；所述廢液收集池頂端設置有第一微插管；所述儲液池、U型管和廢液收集池都固定在三孔支架上。所述負壓抽吸側管與電極夾持器縱軸呈90°角，微插管套設置在負壓抽吸側管的上方，并與電極夾持器縱軸成135°角。所述微插管套長度為Icm,其外徑為1.5mm,內徑為1mm。所述廢液收集池頂端設置有頂端開口、左側上方設置有左側開口、右側下方設置有右側開口，頂端開口與第一微插管連通，左側開口連接有第二負壓吸引管，右側開口連接有硅膠管。所述廢液收集池由透明有機玻璃制成。所述U型管與硅膠管連接處設置有第二三通，U型管與第一負壓吸引管連接處設置有第一三通。胞內透析裝置主要由兩部分構成:一是電極夾持器部分，二是電極液透析單元(圖2示)。電極夾持器部分是在膜片鉗微電極夾持器(patch clamp pipette holder)基礎上改造而成，取電極夾持器，在負壓抽吸側管(與夾持器縱軸呈90°角)的上方，以與電極夾持端成135°角，用2_鉆頭鉆一側孔，直通夾持器中央管腔。插入一長約lcm，外徑與所鉆孔徑相當的細鋼管(18號注射針頭外徑1.5mm，可用)，周圍以“302”膠粘劑密封、固定，以備插入微插管時用。電極透析單元由四個部分組成:微插管、廢液收集池、儲液池、U型管。插入玻璃微電極內的微插管(從微插管套內插入)是利用微量移液管槍頭在酒精燈火焰上加熱手工拉制而成，一般選取100 μ I移液管頭，拉制好的微插管外徑約100 μ m，內徑約50 μ m，每個裝置中，備微插管兩根，分別稱為第一微插管、第二微插管。廢液收集池的制作選用透明度高的有機玻璃，以利于監測換液效果。在該收集池左右及上方各開一口:左側開口接負壓源，右下方開口接供排廢液的硅膠管，上方開口與第一微插管相連。儲液池選用一次性聚乙烯注射器針管(5ml)，拔除內芯后，將下端燒熔閉合備用。儲液池固定于支架上，上方引硅膠管從中通過，與“U”管上端一側開口相連。U型管的制備如下:取直徑1.5mm的塑料管彎成” U”型，下端弧形部分的頂端開一小口，與另外一個已拉制成的微插管(第二微插管)較粗的一側密切連接后，以“302”膠粘劑密封(該微插管同樣需經微插管套插入玻璃微電極內);“U”管上端開口，一側接儲液池，一側接負壓吸引裝置，在連接處均設置一個“三通”開關。胞內透析裝置的配套及放置:上述各部分準備完成之后，將兩個微插管沿微插管套插入，根據玻璃微電極的長度決定插入的深度，第二微插管要略長于第一微插管。另外用有機玻璃制備一個三孔支架，可將廢液收集池、“U”管以及儲液池置于其上，支架放置于實驗記錄用電極夾持器附近，與其配合使用。更換電極液的基本步驟:(1)開始實驗前，啟動U型管，配合使用三通裝置，使儲液池內液體充滿第二微插管尖端(確認其中無氣泡存在)，且不流動。(2)在顯微鏡下選出合適細胞后以常規電極液，常規操作方法鉗制細胞，進行記錄。
(3)打開連接儲液池的三通開關。(4)將廢液收集池左側負壓源開關打開，通過增加負壓，使儲液池內液體流入玻璃微電極內。通過觀察廢液收集池內的液體滴數及快慢來判斷電極液更換效果，通常3 4滴(約I滴/ s)即可使電極液全部更新。上述步驟完成后，關閉廢液收集池負壓源和儲液池三通，整個透析系統即處于備用狀態。以后更換玻璃電極與普通實驗幾乎完全一樣，必要時，在實驗期間也可根據需要，通過啟閉三通，配合負壓抽吸，隨時更換電極液。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種細胞內透析裝置，其特征在于:包括電極透析單元和電極夾持器，電極透析單元上設置有第一微插管和第二微插管，電極夾持器內設置有中央管腔，電極夾持器上設置有與中央管腔連通的負壓抽吸側管和微插管套，第一微插管和第二微插管同時插入微插管套內并與中央管腔連通。
2.如權利要求1所述細胞內透析裝置，其特征在于:所述電極透析單元包括儲液池、U型管、廢液收集池、第一微插管、第二微插管和三孔支架；所述U型管的一端通過硅膠管與儲液池連通，U型管的另一端與第一負壓吸引管連通，在U型管的底部設置有第二微插管；所述廢液收集池頂端設置有第一微插管；所述儲液池、U型管和廢液收集池都固定在三孔支架上。
3.如權利要求1所述細胞內透析裝置，其特征在于:所述負壓抽吸側管與電極夾持器縱軸呈90°角。
4.如權利要求1所述細胞內透析裝置，其特征在于:所述微插管套設置在負壓抽吸側管的上方，并與電極夾持器縱軸成135°角。
5.如權利要求1所述細胞內透析裝置，其特征在于:所述微插管套長度為1-1.5cm，其外徑為內徑為1-1.5mm。
6.如權利要求2所述細胞內透析裝置，其特征在于:所述廢液收集池頂端設置有頂端開口、左側上方設置有左側開口、右側下方設置有右側開口，頂端開口與第一微插管連通，左側開口連接有第二負壓吸引管，右側開口連接有硅膠管。
7.如權利要求2所述細胞內透析裝置，其特征在于:所述廢液收集池由透明有機玻璃制成。
8.如權利要求2所述細胞內透析裝置，其特征在于:所述U型管與硅膠管連接處設置有第二三通，U型管與第一負壓吸引管連接處設置有第一三通。
9.基于權利要求2所述細胞內透析裝置的透析方法，其特征在于，按照如下步驟: (O開始實驗前，啟動U型管，配合使用第一三通和第二三通，使儲液池內液體充滿第二微插管尖端，以第二微插管中無氣泡存在為準、且不流動； (2)在顯微鏡下選出合適細胞后以常規電極液、常規操作方法鉗制細胞，進行記錄； (3)打開連接儲液池的第二三通開關； (4)將廢液收集池左側的第二負壓吸引管打開，通過增加負壓，使儲液池內液體流入玻璃微電極內；通過觀察廢液收集池內的液體滴數及快慢來判斷電極液更換效果，3 4滴即可使電極液全部更新； (5)上述步驟完成后，關閉廢液收集池第二負壓吸引管和第二三通，整個透析系統即處于備用狀態。
全文摘要
本發明公開了一種細胞內透析裝置及其透析方法，包括電極透析單元和電極夾持器，電極透析單元上設置有第一微插管和第二微插管，電極夾持器內設置有中央管腔，電極夾持器上設置有與中央管腔連通的負壓抽吸側管和微插管套，第一微插管和第二微插管同時插入微插管套內并與中央管腔連通。本發明的有益效果是，使細胞內透析操作簡便、換液效率高，可進行長期的穩定觀察。
文檔編號G01N1/28GK103196716SQ20131007169
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月7日 優先權日2013年3月7日
發明者邢俊玲, 胡三覺, 楊晶, 王文挺, 段建紅 申請人:中國人民解放軍第四軍醫大學