[發明專利]一種實時監測狀態的離體腦片復溫孵育裝置

有效

• 申請號: 201910132954.0
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109749929B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 趙文君;董玉琳;李翠俠;鄧劍平;顧澤旭
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種實時監測狀態的離體腦片復溫孵育裝置，包括遮光蓋、固定板、浴槽、面板、加熱板、腦片盛放漏網、氧氣供應系統、監測系統以及控制中心；其中，腦片盛放漏網設置在固定板上，固定板設置在浴槽的上部；監測系統包括滲透壓檢測探頭、溫度檢測探頭、氧氣濃度監測探頭、pH值監測探頭以及面板，監測系統連接控制中心；氧氣供應系統設置在浴槽內的底部，氧氣供應系統連接氧氣源；加熱板設置在浴槽的內側面，浴槽的后面設置有電源插口；實現了溫度精準控制，能實時使多個腦片復溫恢復至在體狀態，提高腦片保活率，有效提高了離體腦片復溫孵育成功率，為后續的神經元記錄實驗奠定了良好的基礎。

技術領域

本發明屬于實驗裝置領域，具體涉及一種實時監測狀態的離體腦片復溫孵育裝置。

背景技術

膜片鉗技術是神經科學研究領域的重要研究技術。該技術可記錄單個神經元的電壓、電流、細胞膜電阻等電學信息，被廣泛應用于神經科學研究、神經藥物篩選、神經疾病模型檢測、神經元狀態鑒定等方面。盡管該技術是神經科學領域一項重要技術，但諸多因素制約著該技術的普及和推廣。其中，如何讓離體低溫腦片盡可能復溫孵育至與在體相近的狀態是最大限制因素。為了獲取可供記錄的離體腦片，實驗動物需在麻醉狀態下迅速取出腦組織。在應激狀態下，動物腦組織代謝加快，對外界的損傷耐受性降低。為了盡可能減少損傷，腦組織需浸浴在0攝氏度左右的人工腦脊液中被均勻切成厚度為300微米的腦片，此時神經元處于“休克”狀態。為了使神經元恢復至與在體相近的狀態，切好的腦片需轉移至26～28攝氏度95％O₂/5％CO₂持續供給的人工腦脊液中復溫孵育1小時。復溫孵育是否成功，直接關系到后期能否順利進行記錄。影響腦片復溫孵育的主要因素為以下三點：溫度、氧濃度、pH值、滲透壓。

現有的復溫孵育裝置均為各個實驗室自制，通常構成為水浴鍋(用于升溫)、燒杯(盛放人工腦脊液)、漂浮漏網(盛放腦片)和氧氣管(提供氧氣)；現有裝置存在諸多不足之處：

1、無法實時監測人工腦脊液的溫度。水浴鍋只能監測水的溫度，而真正影響復溫孵育效果的是人工腦脊液；

2、無法均勻供氧和監測氧飽和度。離氧氣管出口較遠的腦片常常無法得到足夠氧氣，由于神經元對缺氧極為敏感，往往造成不可逆的損傷。現有裝置只能憑經驗目測，缺乏統一的衡量指標；

3、無法監測pH值的變化。神經元在生理范圍之內活性較好，偏酸或偏堿均會影響神經元活性；

4、無法監測人工腦脊液的滲透壓。過高的滲透壓會造成細胞失水皺縮，較低的滲透壓造成細胞吸水脹破。

5、缺乏避光保護裝置。有些腦片內部表達有熒光，暴露在自然光下會造成熒光淬滅，無法達到預期實驗目標；其次人工腦脊液暴露在空氣中，易受污染；

6、盛放腦片位置有限。由于腦片在孵育過程中不可疊放(疊放處易缺氧)，每個孔洞中僅可放置一張。無法滿足大批量實驗需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實時監測狀態的離體腦片復溫孵育裝置及操作方法，以解決離體腦片復溫孵育過程中的制約因素。

為達到實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種實時監測狀態的離體腦片復溫孵育裝置，包括遮光蓋、固定板、浴槽、面板、加熱板、腦片盛放漏網、氧氣供應系統、監測系統以及控制中心；其中，腦片盛放漏網設置在固定板上，固定板設置在浴槽的上部；監測系統包括滲透壓檢測探頭、溫度檢測探頭、氧氣濃度監測探頭、pH值監測探頭以及面板，監測系統連接控制中心，面板上設置有溫度顯示屏、滲透壓顯示屏、氧氣濃度顯示屏、pH值顯示屏、警示燈、溫度調節按鍵以及開關；氧氣供應系統設置在浴槽內的底部，氧氣供應系統連接氧氣源；加熱板設置在浴槽的內側面，浴槽的外側設置有電源插口。