Устройство для внутримозгового диализа

 

Изобретение предназначено для биологии и может быть использовано для прижизненного исследования содержания биологически активных веществ в экстраклеточном пространстве мозга у лабораторных животных. Цель изобретения - увеличение чувствительности устройства. Устройство содержит жесткий направляющий элемент 1, выполненный в виде пластины с закругленными краями и заостренным концом 2, имеющим замкнутую прорезь 3. Диализная трубка 5 расположена вдоль продольных ребер направляющей пластины, а ее рабочий участок выполнен в виде пары спиралей 6, намотанных с обеих сторон прорези направляющего элемента 3. Концы диализной трубки, проходящие вдоль сторон направляющей пластины/сочленены с входным и выходным патрубками 4 устройства. Места сочленения герметизированы. За счет увеличения поверхности диализной мембраны при использовании спирали по диализной трубки происходит увеличение выхода биологически активных веществ из экстраклеточного пространства мозга в протекающую по диализной трубке перфузионную жидкость. 1 ил. сл с 00 о VJ о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 М 31/00, 1/16

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772079/14 (22) 22.12.89 (46) 15.03.92. Бюл. М 10 (71) Институт физиологии им. И.П.Павлова (72) Н,Б.Саульская (53) 615.473 (088.8) (56) G,Damsa, В.Н.СМезiег(пК P.de Boer, J.Â.de Vries, А.S.Horn. Basal acetylchollnerelease in freely Moring rars detected by online trans - striatal сПаИз!з. — 1.0е Sci., 1988, ч.43, рр. 1161 — 1168, А.G.Vulto, Т.Sharp, V.Ungerstedt, D,Í.G.Verteeg. Rapid postmorten increase 1и

extracellular dopamine In the rat brain

mlcrodialysls. — J.Neurochem., 1988, ч,51, N

3, рр. 746-749.

В.Н,С.Westerink, G.B;de Vries. Characterization of Im. vivo dopamine release. as

determined by Drain mlcrodialysis after acute

and Subchronic implantatlons:metodological

aspects, — J.Neurochem., 1988, ч.51. N 3, рр.

683-687.

Патент Швеции N 434214,,кл. А 61 М

1/03, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИМОЗГОВОГО ДИАЛИЗА.. Ы >1718970 А1 (57) Изобретение предназначено для биологии и может быть использовано для прижизненного исследования содержания биологически активных веществ в экстраклеточном пространстве мозга у лабораторных животных. Цель изобретения увеличение чувствительности устройства.

Устройство содержит жесткий направляющий элемент 1, выполненный в виде пластины с закругленными краями и заостренным концом 2, имеющим замкнутую прорезь 3, Диализная трубка 5 расположена вдоль продольных ребер направляющей пластины, а ее рабочий участок выполнен в виде пары спиралей 6, намотанных с обеих сторон прорези направляющего элемента 3. Концы диализной трубки, проходящие вдоль сторон направляющей пластины, сочленены с входным и выходным патрубками 4 устройства.

Места сочленения герметизированы. 3а счет увеличения поверхности диализной мембраны при использовании спирали по диализной трубки происходит увеличение выхода биологически актив (ых веществ из экстраклеточного пространства мозга в протекающую по диализной трубке перфузионную жидкость. 1 ил.

1718970

15

30

40

Изобретение относится к области биологии, в частности к устройствам для исследования метаболизма биологически активных веществ в мозге у лабораторных животных, и может быть использовано для исследования других органов и тканей организма, а также для непрерывного подведения к ним лекарственных веществ, в некоторых областях техники, например в химической и биохимической технологиях для непрерывного контроля над химическим или биохимическим процессом.

Известна конструкция У-образного устройства, используемого для внутримозгового диализа.

Однако эффективность данного устройства (процент выхода биологически активных веществ из мозга в диализат) недостаточна для исследования эндогенного содержания некоторых медиаторов. Поэтому для определения например, ацетилхолина в перфузионный раствор приходится добавлять ингибиторы ферментов деградации, а при определении дофамина

У-образное устройство либо cosceM не позволяет мерить уровень этого вещества в фоновых пробах, либо эта величина близка к нижней границе чувствительности мето- да. Для стриатума она составляет 0,04—

0,07 пмоль/15 мин при чувствительности метода радиоэнзиматического определения катехоламинов 0,02 пмоль.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для внутримозгового диализа, имеющее большую по сравнению с

У-образным устройством площадь рабочей диализной поверхности, содержащее направляющий жесткий элемент, выполненный в виде двух коаксиальных трубок, внутренняя трубка которого служит для нагнетания перфузионной смеси. Диализная трубка расположена на конце внешней трубки, соединенной с выходным патрубком зонда, Цель изобретения — повышение чувствительности устройства путем увеличения площади рабочего участка диализной трубки.

На чертеже изображено устройство, общий вид, Устройство содержит жесткий направляющий элемент 1, выполненный в виде пластины с закругленными краями и заостренным концом 2, имеющим замкнутую прорезь 3, Устройство включает в себя входной и выходной патрубки 4, вь1полненные в виде полиэтиленовой трубки, внутренний диаметр которой равен внешнему диаметру диализной трубки 5. По всей длине диализной трубки внутри нее расположена протек орная прокладка. выполненная из упругой например, нейлоновой лески (не показана).

За счет упругости протекторной прокладки предотвращается спадание и заламывание диализной трубки при наматывании ее на направляющую. Диализная трубка 5 расположена вдоль продольных ребер направляющего элемента 1, а в рабочем — в виде пары спиралей 6, намотанных вдоль сторон прорези 3 направляющего элемента. Свободные концы диализной трубки 5, проходящие вдоль сторон направляющего элемента 1, заходят внутрь патрубков 4. Сочленение диализной и полиэтиленовой трубок осуществляется методом тугой посадки. Место сочленения и диализную трубку, за исключением рабочего спирального участка, можно герметизировать, например, эпоксидным клеем..

Устройство для внутримозгового диализа работает cr".äóþùèì образом.

Устройство через предварительно просверленное в черепе отверстие опускают в ткань мозга и крепят на голове животного зубным цементом. Кожу зашивают. После восстановительного периода (1-2 дня) к входному патрубку 4 подсоединяют шланг от насоса, подающего раствор для перфузии. Перфузионная жидкость через входной патрубок 4 поступает в диализную трубку 5 . и через нее в рабочий участок в виде спиралей 6, где и происходит диализ — поступление биологически активных веществ из экстраклеточного пространства мозга в перфузионную среду через поры диализной мембраны по градиенту концентрации. Перфузионная жидкость, содержащая биологические активные вещества, из мозга поступает по диализной трубке 5 в выходной патрубок 4, где перфузат собирают и анализируют.

В конструкции устройства за счет применения спиральной намотки диализной трубки возрастает площадь рабочей поверхности диализной мембраны, что пропорционально увеличивает выход веществ из мозга в диализат. По сравнению с известным в предлагаемом устройстве при равной глубине погружения в структуру его рабочая площадь в 5 раз больше, что увеличивает чувствительность устройства.

Использование .предлагаемого устройства позволяет добиться более высокой конечной концентрации исследуемых веществ на его выходе, что сокращает время сбора одной порции диализата от 1 до 15 мин, т,е. до продолжительности, необходимой и достаточной для исследования метаболизма мозга при условно рефлекторной деятельности.

1718970

Составитель Н.Саульская

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M.Äåì÷èê

Редактор Л.Гратилло

Заказ 719 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Прижизненное изучение метаболизма мозга во время выработки и реализации условных рефлексов обеспечивает исследованиям в области нейрохимии высшей нервной деятельности новый качественный уровень. Кроме того, применение предложенного устройства позволяет исследовать метаболизм биологически активных веществ в структурах с низким их содержанием, ранее не доступных для анализа. Так, например, с использованием заявленно о устройства выполнены определения уровней.дофамина в сенсомоторной коре, концентрация дофамина .в которой в 8 раз ниже этой величины для исследованного ранее стриатума.

Повышение чувствительности диализ.ного устройства методом спирализации диализного участка позволяет работать в таком диапазоне концентрации, когда можно зарегистрировать не только повышение содержания исследуемых веществ в структурах, но и их многократное понижение. Так, при использовании предложенного устройства содержание дофамина в диализате стриатума крыс составляло 0,3 пмоль за 15 мин сбора. Ч,вс вительность используемого рэдиоэнзиматичес кого метода определения катехоламинов согласно паспорту наборов

5 РЭА "Катехола" позволяет мерять концентрации, начиная с 0,02 пмоль. То есть, даже десятикратное понижение концентрации дофамина в диализате стриатума попадает в рабочий диапазон метода.

Формула изобретения

Устройство для внутримозгового диализа, содержащее направляющий элемент с диализной трубкой в виде протекторной

15 прокладки, покрытой мембраной, о т л и ч аю.щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности путем увеличения площади рабочего участка диализной трубки, направляющий элемент выполнен в виде

20 пластины с закругленными краями и заостренным концом, имеющим замкнутую прорезь, при этом диализная трубка расположена вдоль продольных ребер пластины, а ее рабочий участок выполнен в виде

25 пары спиралей, намотанных с обеих сторон прорези направляющего элемента.