Устройство для биологических испытаний веществ

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ВЕЩЕСТВ, содержащее емкость для испытуемых веществ, емкость для питательных сред, соединенную трубопроводом через дозирующий насос с термостатируемой кюветой для размещения исследуемого биообъекта, механически связанного с измерит.епьным датчиком, соединенным через преобразователь аналогкод с регистратором, и блок программного управления, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и производительности при испытаниях веществ на спазмогенную , спазмолитическую .и противомедиаторную активности, оно снабжено реверсивным приводом, двумя пороговыми элементами, первыми входами, соединенными, с измерительным датчиком и технологическим блоком, соединенньм с блоком программного управления, термостатируемой кюветой и чере.з счетчик импульсов с регистратором , причем вторые входы пороговых элементов соединены с выходом блока программного управления, выход первого порогового элемента соединен с входом блока программного управления, выход второго порогового элемента соединен с входом рев сивного привода, а измерительный датчик выполнен в виде датчика силы. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что технологический блок содержит узел транспортирования испытываемого вещества, узел дозирования испытываемого вещества и узел дозирования реагента. 3.Устройство по п.2, отличающееся тем, что узел транспортирования содержит транспортирующий механизм с электроприводом и контактор, соединенный через формирователь импульсов с блоком программного управления. (Л 4.Устройство по п.2, отличаю щ е е с я тем, что узел дозирования испытуемого вещества содержут пробоотборник, соединенный механически с реверсивным электроприводом и переключателем, соединенным через реле времени с формирователем го ;о ел го to импульсов и электродвигателем дозирующего насоса испытываемого вещества , последовательно соединенные первую и вторую схему И, один из входов п-ервой схемы И соединен с выходом формирователя импульсов узла транспортирования, а второй вход с блоком программного управления, второй вход второй схемы И соединен с выходом переключателя, а выход этой схемы И соединен с входом реверсивного электропривода, и третью схему И, один вход которой соединен с выходом переключателя, второй вход - с выходом формирователя импульсов , а вьк,од - с вторым входом реверсивного электропривода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЯИН

Q9) (11}

А (дц С 01 И 33/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " :: . Ы.

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3608608/28-13 (22) 28.03.83 (46) 15.12.84. Бюл. У - 46 (72) Ю.В. Голиков, В.А. Карягин, И.Я.Колокольцов и И.А.Лапин (71) Научно-исследовательский институт по биологическим испытаниям химических соединений (53) 615.471 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР к 682821, кл. С 01 g 33/16, 1977. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ВЕЩЕСТВ, содержащее емкость для испытуемых веществ, емкость для питательных сред, соединенную трубопроводом через дозирующий насос с термостатируемой кюветой для размещения исследуемого биообъекта, механически связанного с измерительным датчиком, соединенным через преобразователь аналогкод с регистратором, и блок программного управления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности при испытаниях веществ на спазмогенную, спазмолитическую и противомедиаторную активности, оно снабжено реверсивным приводом, двумя пороговыми элементами, первыми входами, соединенными.с измерителъным датчиком и технологическим блоком, соединенным с блоком программного управления, термостатируемой кюветой и через счетчик импульсов с регистратором, причем вторые входы пороговых элементов соединены с выходом блока программного управления, выход первого порогового элемента соединен с входом блока программного управления, выход второго порогового элемента соединен с входом реверсивного привода, а измерйтельный датчик выполнен в виде датчика силы.

2. Устройство.по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что технологический блок содержит узел транспортирования испытываемого вещества, узел дозирования испытываемого вещества и узел дозирования реагента.

3. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел транспортирования содержит транспортирующий механизм с электроприводом и контактор, соединенный через формирователь импульсов с блоком программного управления.

4. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я.тем, что узел дози- рования испытуемого вещества содержит пробоотборник, соединенный механически с реверсивным электроприводом и переключателем, соединенным через реле времени с формирователем импульсов и электродвигателем дозирующего насоса испытываемого вещества, последовательно соедииенные первую и вторую схему И, один из входов первой схемы И соединен с выходом формирователя импульсов узла транспортирования, а второй входс блоком программного управления, второй вход второй схемы И соединен с выходом переключателя, а выход этой схемы И соединен с входом реверсивного электропривода, и третью схему И, один вход которой соединен с выходом переключателя, второй вход — с выходом формирователя импульсов, а выход — с вторым входом реверсивного электропривода.

5. Устройство 110 1 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что узел дозирования реагента содержит последовательно соединенные схему И, реле времени, дифференцирующий элемент и электродвигатель дозирующего насоса реагента, соединенного трубопроводом с емкостью для хранения р еагента.

6. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью оперативной индикации процесса

29522 исследования, оно содержит блок индикации, соединенный через дешифратор с выходом счетчика импульсов.

7. Устройство по п.1р о т л и— чающе ес ятем, что, с цельюактивного перемешивания исследуемого вещества и реагента в кювете, оно содержит воздушный насос и магнитную мешалку, входы которых соединены с выходом блока программного управления °

Изобретение относится к биологическим испытаниям органических и неорганических веществ (соединений) на фармакологические виды активности, а именно к устройствам для количественного определения способности химических соединений влиять на процессы, обуславливающие регуляцию тонуса гладкой мускулатуры.

Функционирование устройства осно- 1о вано на регистрации эффективной реакции некоторых тканей животнык..

Известно устройство для биологических испытаний веществ, содержащее емкости для питательной среды и исследуемого вещества, термостатируемую кювету, соединенную через дозирующий насос с емкостью для питательной среды. Внутри кюветы размещен исследуемый биообъект, один О конец которого закреплен неподвижно, а другой связан с измерительным датчиком, соединенным через преобразователь аналог-код с регистратором и блок программного управления (1$ .

Недостатком известного устройства является низкая производительность, обусловпенная частой сменой биологического объекта, ручными операциями настройки измерительного прибора после смены биологического объекта и периодическим переносом входного патрубка и трубопровода насоса из емкости с питательной средой в емкость .с исследуемым раствором. Кро35 ме того, зависимость величины усилия, возникающего при сокращении биологического объекта, от количества исследуемого вещества близка к линейной, а следовательно р для и змер ения параметров сокращения биологических объектов целесообразнее использовать датчики силы.

Целью изобретения является повышение достоверности и производительности устройства при испытании веществ на .спазмогенную, спазмолитическую и противомедиаторную активности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее емкость для испытуемых веществ, емкость для питательных сред, соединенную трубопроводом через дозирую1ций насос с .термостатируемой кюветой для размещения исследуемого биообъекта, механически связанного с измерительным датчиком, соединенным через преобразователь аналог-код с регистратором, и блок программного управления, снабжено реверсивным приводом и двумя пороговы4и элементами, первыми входами соединенными с измерительным датчиком и технологическим блоком, соединенным с блоком программного управления, термостатируемой кюветой и через счетчик импульсов с регистратором, причем вторые входы пороговых элементов соединены с выходом блока программного управления, выход первого порогового элемента соединен с входом блока программного управления, выход второго порогового элемента соединен с входом реверсивного привода, а измерительный датчик выполнен в виде датчика силы.

3 11295

Кроме того, в устройстве технологический блок содержит узел транспортирования испытываемого вещества, узел позирования испытываемого веще10 ства и узел дознрования реагента, 5

Узел транспортирования содержит транспортирующий механизм с электроприводом и контактор, соединенный через формирователь импульсов с блоком программного управления.

Узел дозирования испытуемого вещества содержит пробоотборник, соединенный механически с реверсивным электроприводом и переключателем, соединенным через реле времени с формирователем импульсов и электродвигателем дозирующего насоса испытываемого вещества, последовательно соединенные первую и вторую схему

И, один из входов первой схемы И со- 20 единен с выходом формирователя импульсов узла транспортирования, а второй вход — с блоком программного управления, второй вход второй схемы

И соединен с выходом переключателя, а выход этой схемы И соединен с входом реверсивного электропривода, и третью схему И, один вход которой соединен с выходом переключателя, второй вход — с выходом формирователя импульсов, а выход — с вторым вхо. дом реверсивного электропривода.

Кроме того, узел дозирования реагента содержит последовательно соединенные схему И, реле времени, 35 дифференцирующий элемент и электродвигатель дозирующего насоса реаген- та, соединенного трубопроводом с емкостью хранения реагента.

С целью оперативной индикации про-40 цесса исследования устройство содержит блок индикации, соединенный через дешифратор с выходом счетчика импульсов.

С целью активного перемешивания 45 исследуемого вещества и реагента в кювете устройство содержит воздушный насос и магнитную мешалку, вхопы которых соединены с выходом блока программного управления. 50

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, на фиг. 2 — блок-схема технологического блока; на фиг. 3— схема измерительного датчика (одной линией показаны электрические связи, 55 двойной сплошной линией — трубопроводы и пунктирной двойной линией— механические связи).

22 4

Устройство содержит емкость 1 для испытуемых веществ, емкость 2 для питательных сред, дозирующий насос

3, термостатируемую кювету 4, измерительный датчик 5, биологический объект 6, цифроаналоговйй преобразователь 7, регистратор 8, блок 9 программного управления, первый и второй пороговые элементы 10 и 11, реверсивный привбд 12, воздушный насос 13, магнитную мешалку 14,,счетчик 15 импульсов, дешифратор 16, блок 17 индикации и технологический блок 18.

Технологический блок 18 (фиг.2) включает в себя узел 19 транспортирования испытываемого вещества, узел

20 дозирования испытываемого вещества и узел 21 дозирования реагента.

Узел 19 содержит транспортирующий механизм 22 с электроприводом 23, контактор 24 и формирователь 25 импульсов.

Узел 20 содержит пробоотборник

26, соединенный механически с реверсивным электроприводом 27 и переключателем 28. Переключатель 28 соединен через реле 29 времени с формирователем 30 импульсов и электродвигателем

31 дозирующего насоса 32 испытываемого вещества.

Кроме того, узел 20 содержит последовательно соединенные первую схему И 33, вторую схему И 34 и третью схему И 35.

Узел 21 содержит последовательно соединенные схему И 36, реле 37 времени, дифференцирующий элемент 38 и электродвигатель 39 дозирующего насоса 40, соединенного трубопроводом с емкостью 41 для реагента, размещаемой в холодильнике 42.

Измерительный датчик 5 содержит упругий элемент 43, измерительный тензодатчик 44, термокомпенсационный тензодатчик 45, стойку 46 с основанием 47 для крепления упругого элемента 43, элемент 48 крепления измеряемого биообразца,. измерительный мост 49, подключенный к тенэодатчикам 44 и 45 и к усилителю 50.

Двухканальный дозирующий насос 3 предназначен для ввода в термостатируемую кювету 4 питательной. среды и вывода содержимого при промывке кюветы 4, причем производительность вывода жидкости больше производительности ввода, что достигается

112952,2 применением в насосе рабочих элементов (силиконовых трубопроводов) разного диаметра. Это условие необходимо соблюдать, чтобы кювета 4 не переполнялась. В качестве промывочной жидкости используется питательная среда для поддержания жизнедеятельности биологического объекта.

Перед началом работы по сигналу с третьего выкода блока 9 управления реверсивный привод 12 устанавливается в исходное положение. По сигналу с четвертого выхода блока

9 обнуляется счетчик 15 импульсов, по сигналу с пятого выхода блока 9

15 транспортирующий механизм 22 блока

18 устанавливается в исходное положение. Термостатируемая кювета 4 размещается в термостате (не показан) °

Емкость 1 испытуемых веществ представляет собой набор стандартных растворов химических соединений различных концентраций. Дозы этих раст25 воров вводятся в ячейки контейнера транспортирующего механизма 22, в другие ячейки контейнера вводится раствор питательной среды из емкости 2. Так, например, если контейнер имеет 36 ячеек и испытания проводят- ЗО ся с пятью концентрациями химических соединений, то в 1-5-е ячейки вводятся растворы первого химического соединения, причем в первую ячейку вводится доза раствора меньшей 35 концентрации (т.е. меньшему номеру ячейки соответствует меньшая концентрация раствора химического соединения), в шестую ячейку вводится питательная среда (которая использует- 40 ся в работе как промывочный раствор), в 7-11-е ячейки вносятся растворы второго химического соединения, в

12-ю ячейку вводится раствор питательной среды и т.д., в 31-35-е ячей-45 ки вносятся растворы шестого химического соединения, а в 36-ю ячейку — раствор питательной среды.

Контейнер устанавливается оператором на транспортирующий механизм

22, биологический объект 6 закрепляется на основание 47 фиксации в термостатируемой кювете 4, после чего устройство готово к работе.

Устроиство работает следующим об- 55 разом.

По команде с второго выхода блока 9 управления с помощью дозирующеFo насоса 3 заполняется термостатируемая кювета 4 раствором питательной среды из емкости 2, после чего по сигналу с восьмого выхода блока

9 управления включается воздушный насос 13 и магнитная мешалка 14. По команде с третьего выхода блока 9 управления включается реверсивный привод 12, который перемещает измерительный датчик 5.

При некотором (принятом априорно за нуль — от 0,05 до 0,1 г) натяжении механической связи между датчиком 5 и биообъектом 6 выходной сигнал датчика 5 достигает величины порогового элемента 10, и привод 12 останавливается.

Это положение привода 12 соответствчет исходному состоянию биологического объекта. Сигнал с шестого выхода блока 9 управления, поступающий на вход технологического блока 18, разрешает прохождение импульсов с формирователя 25 через схему И 33 в рабочем режиме и запрещает прохождение этих импульсов при установке транспортирующего механизма 22 в исходное состояние. Поэтому в рабочем режиме при поступлении сигнала на вход элект:опривода 23 по входу "а" блока 18 этот привод перемещает транспортирующий механизм 22 на один шаг, срабатывает переключающий контактор 24, на выходе формирователя 25 формируется импульс, который, проходя через схему И 33, останавливает электропривод 23. Одновременно через схему И 34 включается реверсивный электропривод 27, и пробоотборник 26 опускается в первую ячейку контейнера транспортного элемента 22.

Выходной импульс формирователя

25 поступает также на вход счетчика

15 импульсов, в котором записывается единица, а выходная информация индицируется блоком 17. По опускании пробоотборника 26 в ячейку контейнера срабатывает переключатель 28, который запускает реле 29 времени и через схему И 35 останавливает электропривод 27. Реле 29 времени включает дозирующий насос 32, который вводит содержимое первой ячейки в термостатируемую кювету 4.

По окончании выдержки времени выходной сигнал реле 29 времени через

7 1129 формирователь 30 по выходу "е" технологического блока 18 поступает на пятый вход блока 9 управления, а по входу "в" поступает ответный сигнал, которнй через схему И 36 запускает реле 37 времени.

Сигнал с выхоца формирователя 30 поступает также через схему И 35 на

/ второй вход электропривода 27, и пробоотборник 26 поднимается в верхнее 1О положение,. переключатель 28 срабатывает и подает на вход схемы И 35 запрещающий сигнал — электропривод

27 останавливается.

Вьдержка времени реле 37 выбирается равной промежутку времени между вводом в кювету 4 раствора испытуемого вещества и раствора реагента..По окончании выдержки времени задний фронт выходного сигнала реле 2О

37 дифференцируется элементом 38, выходной импульс которого запускает электродвигатель 39 дозирующего насоса 40, который вводит одну дозу реагента в кювету 4.

Импульс с выхода элемента 38, поступающий на шестой вход блока 9 управления, вьдает разрешение на проведение режима регистрации результатов опыта, после чего блок 9 управле-.уо ния вьцает команду по первому выходу, которая отключает магнитную мешалку

14 и воздушный насос 13 и разрешает регистрацию результатов испытания, Регистратор 8 регистрирует номер

35 ячейки (выходная информация счетчика 15) и силу сокращения биологического объекта (информация от измерительного датчика 5).

522 8

По окончании времени регистрации вновь включается магнитная мешалка

14 и воздушный насос 13, затем кювета 4 промывается с помощью дозирующего насоса 3 по команде со второго выхода блока 9 управления, а по сигналу с пятого выхода блока 9 транспортирующий механизм 22 перемещается на один шаг, и работа устройства повторяется.

В устройстве предусмотрена возможность исключения из рабочего цикла дозирования реагента из емкости 41.. Этот режим работы устройства используется при промывке трубопровода дозирующего насоса 32, когда по сигналу формирователя 30 блок 9 управления не формирует ответный сигнал для запуска реле 37 времени.

При перемещении транспортирующего механизма 22 в конечную позицию сигнал с соответствующего выхода дешифратора 16 поступает на третий вход блока 9 управления, который по окончании цикла прерывает работу устройства для замены контейнера транспор тирующего механизма 22 °

Если в процессе работы величина усилия сокращения биологического объекта превьпнает допустимое значение (2-10 г), выходной сигнал измерительного датчика 5 превышает порог срабатывания и пороговый элемент 11 формирует импульс. Выходной сигнал элемента 11 индицируется блоком 17, а также подается на второй вход блока 9 управления, который прерыва" ет работу устройства для замены биологического объекта другим.

1 129522

029522

Уа

I 129522

Составитель Ф.Рогожанский

Техред А.Кикемезей КорректорЕ.Сирохман

Редактор Т.Веселова

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9442/34 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5