[發明專利]膜片鉗低噪溫控裝置

在審

• 申請號: 201610676947.3
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN107765725A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 陳培華;孫堅原;申雪峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院生物物理研究所
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 穆彬

技術領域

本發明專利涉及醫療儀器，適用于膜片鉗電生理實驗中對制備的溫度控制，特別適用于細胞貼附式膜電容記錄實驗中使腦片處于恒溫環境并保持低背景噪聲水平的膜片鉗低噪溫控裝置。

背景技術

細胞貼附式膜電容記錄實驗可用于檢測神經突觸內單個囊泡(直徑約50nm)的胞吞和胞吐活動，因此對背景噪聲的控制要求極為嚴格以獲得高精度高信噪比的記錄效果(要求可檢出約10aF的電容變化)。在實驗過程中，腦片被置于記錄槽中央的凹腔(直徑約1cm)內。為了研究神經突觸在特定溫度條件下(如體溫37℃)的活動變化，需要借助溫控裝置使腦片處于恒定的溫度環境。出于對記錄精度的要求，凹腔內留有的孵育液體積通常不多于100μL(遠小于常規膜片鉗實驗的要求)，且在記錄過程中需要暫時關停孵育液循環以減少噪聲干擾。現有的控溫裝置大多基于孵育液預熱或凹腔底部電加熱兩種原理，輔以溫度傳感器以進行實時調控。前者的缺點主要是孵育液需要始終保持循環流動，且凹腔內需要留有足夠多的孵育液以維持溫度。后者的缺點則是需要在實驗操作臺中加入額外的電子原件，從而增加了潛在的信號干擾源。綜上所述，目前的裝置雖可以進行溫控，但卻不可避免地帶入較強的背景噪聲，因此并不適用于低噪要求的細胞貼附式膜電容記錄實驗。

發明內容

本發明提供一種膜片鉗低噪溫控裝置來實現解決上述缺點的目的。

本發明提供以下各項：

1.一種膜片鉗低噪溫控裝置，其中裝置有恒溫記錄槽(1)，所述恒溫記錄槽(1)中央有由加熱環(101)和保溫外圍(102)圍成的凹腔(104)，所述加 熱環(101)內使用的加熱液(202)在由包括入水管(4)、出水管(5)、加熱管(302)、加熱液貯存瓶(301)和涌動泵(7)的部件組成的封閉系統內循環流動，所述加熱液(202)在加熱管(302)和/或加熱箱(203)內分別進行控溫。

2.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述凹腔(104)為圓形，凹腔內盛放孵育液與腦片，且所述加熱液與孵育液無直接接觸。

3.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述的加熱環(101)固定在恒溫記錄槽1的底面，所述加熱環(101)為非閉合環形結構，在開環的一端為兩根平行的管道并延伸至恒溫記錄槽(1)外形成入水管接口(105)和出水管接口(106)，并分別與入水管(4)及出水管(5)相連接。

4.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述凹腔(104)的外部區域均被所述保溫外圍(102)所覆蓋，保溫外圍(102)的材料優選為硅橡膠。

5.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述保溫底座(102)的厚度略高于所述加熱環(101)的高度。

6.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述恒溫記錄槽(1)的外沿為防溢水外堰(103)，其高度優選為略高于所述保溫外圍(102)。

7.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述的進水管(4)和出水管(5)在除了加熱管(302)和加熱箱(203)的部分外均包裹有保溫套管(8)。

8.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述恒溫記錄槽(1)固定在實驗操作臺(6)上。

9.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述加熱液(202)優選為蒸餾水。

10.根據1所述的膜片鉗低噪溫控裝置，其中所述加熱環(101)為熱的良導體管，優選為玻璃管。

具體而言，本發明提供膜片鉗低噪溫控裝置，其特征是：在實驗操作臺上固定的恒溫記錄槽中央有一個由加熱環和保溫外圍圍成的直徑約1cm、深度約2mm的圓形凹腔，其內盛放有孵育液與腦片。所述的加熱環內使用的加熱液為蒸餾水，在由入水管、出水管、加熱管、加熱液貯存瓶和涌動泵組成的封閉系統內循環流動，與孵育液無直接接觸。所述的加熱液在加熱管與加熱箱內分別進行控溫，并由所述的涌動泵對加熱環與凹腔內孵育液熱交換過程進行控速。

所述的加熱環固定在恒溫記錄槽的底面，加熱環為非閉合環形結構，由熱的良導體管(可選用玻璃管)加工而成，管的內徑約為1-2mm，管的厚度約為0.1-0.3mm。在開環的一端為兩根平行的管道并延伸至恒溫記錄槽外形成入水管接口和出水管接口，分別與入水管及出水管相連接。

所述的凹腔的外部區域均被保溫外圍所覆蓋，所述的保溫外圍的厚度略高于加熱環的高度(約2.5mm)。

所述的恒溫記錄槽的外沿為防溢水外堰，其高度略高于保溫外圍(102)。

所述的進水管和出水管除在加熱管和加熱箱內的部分外均包裹有一層保溫套管。

與現有技術相比，本發明至少具有如下技術效果：