专利名称：细胞内加药装置以及包含该细胞内加药装置的膜片钳实验设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及膜片钳实验技术领域，尤其涉及进行膜片钳实验所用的细胞加药
>J-U装直。
背景技术：
膜片钳技术于20世纪70年代末初步研发，经改进后到80年代初，这种技术逐渐趋于成熟完善。膜片钳技术使人们能够以分子水平对膜离子通道及受体进行深入研究，因而很快得到普遍应用和推广。细胞膜离子通道基本上可以分为两大类，一类是电压依赖的通道，另一类是受体依赖的通道。膜片钳技术能够人为地改变细胞膜电位水平，从而观察跨膜离子电流的变化。而对于受体依赖的通道，则需要改变细胞内和细胞外的成份或组分进行调控。在相关研究中，合理、灵敏的加药方式是实现膜片钳实验预期目的，获得合理实验结果的关键步骤。根据研究目的不同，膜片钳实验的加药方式主要分为细胞外加药和细胞内加药两种方式。细胞外加药是利用灌注系统将溶解的测试化合物导引至细胞，当细胞浸在测试溶液中时，可进行膜片钳实验测量。细胞内加药则是将某些物质直接导入细胞内部，研究细胞中离子通道的调控机制、胞内信号转导途径、机制及相关的功能调制。目前，实现细胞内加药通常有两种方法:一种是二次钳压技术，即在完成第一次膜片钳记录后，将封接电极轻轻提起，脱离开细胞膜。然后，换用另一支含`有药品等液体的微电极再次进行封接。实施二次钳压技术时，虽然也可以在同一细胞上比较胞内有或无例如药物存在时对通道或受体功能调制的影响，但由于二次钳压实验操作难度大、成功率低。即使二次钳压成功，但前后两次封接记录的通道电流幅值往往不一致，有时甚至相差很大，因而导致二次钳压技术在实际应用中效果不理想。另一种是玻璃微电极内插管法，即在膜片钳实验中，在所用的玻璃电极内插入微管，对细胞进行加药。该方法克服了二次钳压技术需要进行二次封接难度大、两次封接前后记录的通道电流幅值差异大的缺点，只需封接一次就可完成多次连续加药刺激，因而取得细胞内加药技术的重大进步。但由于需要通过玻璃微管电极中的微插管进行细胞内加药，所以，玻璃微电极内插管法要求在加药过程中尽量减少对封接稳定性的影响。《生理学报》2002年4月刊登的一篇文献《通过膜片钳玻璃微电极内插管进行胞内透析》公开了一种用于膜片钳实验的电极夹持器。该电极夹持器是在普通的电极夹持器上增设用于抽吸的侧管，该侧管与夹持器纵轴呈45°角。用2mm钻头相对夹持器纵轴呈45°角地钻通夹持器管壁直通中央官腔，插入一外径为2_的细钢管，也可用一段长约2cm的20号注射针头，周围密封、固定，以备微插管插入。微插管前端经过135°侧管转角而与Ag-AgCl电极丝平行由夹持器出口端伸出，用于进入细胞内完成加药。由于膜片钳实验对于玻璃电极与细胞封接的稳定性有很高的要求，因而通常需要利用防震台以及其它设备避免任何微小的振动。而该篇文献中公开的这种电极夹持器虽然避免了二次钳压法需要进行两次封接的问题，但是若要进行两次细胞内加药，就需要更换与注射针头连接的注射器，更换注射器就会引起振动，进而影响玻璃电极与细胞封接的稳定性。此外，中国专利CN2289239Y (授权公告日:1998年8月26日)公开了一种细胞内灌流换液装置。该装置具有电极、电极液贮存、废液收集三部分。电极部分包括常规玻璃电极、氯化银球电极和中央管。电极液贮存部分包括与中央管相通的分管、储液管。废液收集部分包括吸管、监视室、接负压源管、排液管。电极固定头的中央空间开有吸孔和与若干分管相通的通道。分管上所接的硅胶管分别接入装有不同电极液的储液管中。该装置虽然可以不需要二次封接就能够实现多次更换药液，但是将连通储液管的分管与电极夹持器一体设置存在一些导致降低装置公益性的缺点。首先，分管设置在电极夹持器上，增加了制造和加工电极夹持器的复杂程度。其次，由于电极夹持器原本体积很小，这就使得分管的直径不可能很大，同时当加工完成后，如果需要调整分管的直径，也只能重新加工电极夹持器和分管。最后，无论是需要改变分管还是需要改变或更换电极夹持器，都不得不重新加工相对的另一个机构。这降低了装置的公益性，还会导致资源的浪费。此外，将分管直接设置在电极夹持器上，当向细胞内注入药液时，药液的流动会对玻璃电极与细胞封接的稳定性有一定影响。在膜片钳实验过程中，玻璃电极与细胞接触后通过施加负压，使二者之间形成千兆欧姆以上的高阻抗封接。由于封接形成的接触面极小，导致封接部位对震动特别敏感。同时封接、破膜等所有操作必须在显微镜下完成，对使用人员的专业操作水平和经验要求较高。由此可见，需要一种实施一次封接就能不影响玻璃电极与细胞封接的稳定性地实施多次更换药品的细胞内加药装置，该细胞内加药装置应具备较高的工艺性。
实用新型内容本实用新型的目的是提供只需实施一次封接就能不影响玻璃电极与细胞封接的稳定性地实施多次更换药品且工艺性较高的细胞内加药装置。为此，根据本·实用新型的用于膜片钳实验的细胞内加药装置包括电极夹持器，其设有负压管，该电极夹持器通过放大器探头连接端与放大器探头连接，该电极夹持器的一端是用于玻璃电极插入的电极插入端。还包括多歧管机构，其设有通道和与该通道连接的可控连通管，该多歧管机构通过该通道与所述电极夹持器流体连通。细胞内加药装置还包括贮液机构，其包括至少两个贮液池和至少一个废液池，其中所述至少两个贮液池通过与该贮液池一一对应的连接管与所述多歧管机构的可控连通管且进而与所述通道流体连通，所述至少一个废液池与所述电极夹持器的负压管流体连通。还设有一负压加压源，用于将所述贮液池中的药品输送至所述电极夹持器中。还包括控制所述多个可控连通管通断的开闭机构。此外，所述多歧管机构与所述电极夹持器分离开地设置在所述电极夹持器的外部，其中，该电极夹持器通过管子与所述通道连通。根据本实用新型的细胞内加药装置只需实施一次封接就能不影响玻璃电极与细胞封接的稳定性地实施多次更换电极液或药品等液体，避免例如二次钳压技术中进行至少两次封接才能更换不同的注射液的缺点，以及现有技术中需要更换注射器导致影响封接稳定性的问题，因而使细胞内加药或加药变得简便易操作，提高实验效率。[0013]另外，根据本实用新型的细胞内加药装置包括设置在电极夹持器外部的多歧管机构。多歧管机构的与电极夹持器分开设置可以减小加药用电极夹持器的体积，有利于电极夹持器与微操纵器的连接。在通过开闭机构控制连接管的通断时也更加方便。同时，还能够根据需要改变多歧管机构的例如通道等的内径，以减小死腔体积，而不需要顾及电极夹持器的体积或结构。此外，由于加药用电极夹持器在现有的与膜片钳放大器配套的电极夹持器的主体上加工获得，因此在配套不同型号膜片钳放大器时可以根据需要对加药用电极夹持器进行设置，而不需要额外地考虑对多歧管机构进行改造，因为根据本实用性的多歧管机构可以是通用的。根据本实用新型的细胞内加药装置还具有换液速度快、成功率高、节省实验费用、利于推广普及等优点。作为上述技术方案的优化，通道在多歧管机构的对置两侧分别有一个端口，在使用中，两个端口中的一个端口能与电极夹持器连通，而另一个端口被封闭。作为上述技术方案的优化，电极夹持器的电极插入端包括垫圈、电极帽和邻近所述负压管埋设的氯化银球电极。其中，氯化银球电极包括氯化银圆柱体和连接在氯化银圆柱体的表面的银丝。优选地，放大器探头连接端包括插针嘴，其为中空结构。该包括插针密封管，其位于该插针嘴内。还包括插针，该插针从插针嘴和插针密封管中穿出用于连接放大器探头。还包括套设在插针和插针嘴上的插针帽。可以规定，银丝从插针密封管中伸出并弯曲90°而与插针的底面充分接触。作为上述技术方案的进一步改进，开闭机构最好是弹簧夹或阀门。细胞内加药装置还优选包括用于固 定电极夹持器的夹持器固定机构，该夹持器固定机构下部设有用于固定该电极夹持器的固定部，该夹持器固定机构上部开设有用于连接微操纵器的连接部。优选地，贮液机构优选包括四个贮液池和一个废液池。此外，连接管优选为钢管。本实用新型还提供一种膜片钳实验设备，该膜片钳实验设备主要由膜片钳放大器、信号转换器、显微镜、微操纵器、防震工作台、静电屏蔽笼、微电极拉制仪、细胞记录槽组成。该膜片钳实验设备还包括上述的细胞内加药装置。根据本实用新型的膜片钳实验设备，由于使用细胞内加药装置，因而只需要实施一次封接就能不影响玻璃电极与细胞封接的稳定性地实现多次更换电极液或药品等液体，从而使细胞内加药变得简便易操作，提高实验效率。
图1是根据本实用新型的细胞内加药装置的示意图；图2是根据本实用新型的电极夹持器与放大器探头连接端连接关系的剖视示意图；图3是夹持器固定机构的俯视图；图4是电极夹持器安装固定到夹持器固定机构上的示意图；图5a是贮液机构的侧视剖视图；图5b是贮液机构的俯视示意图；[0030]图6a是多歧管机构的侧视剖视图；图6b是多歧管机构的俯视示意图；图7是根据本实用新型的膜片钳实验设备的整体结构示意图；图8是使用根据本实用新型的细胞内加药装置后CsCl对稳定表达hERG通道的HEK293细胞中钾电流的影响的结果对比图。
具体实施方式
下面，结合图1-8详细描述根据本实用新型的细胞内加药装置60和包括该细胞内加药装置的膜片钳设备100。要说明的是，文中任何表示相对方向的术语，例如“前”与“后”、“上”与“下”等，仅仅是为了清楚地描述与表达的需要，并不会对本实用新型产生任何限制作用。现在参见图1，该图是根据本实用新型的细胞内加药装置60的示意图。如图中所示，用于膜片钳实验的细胞内加药装置60，包括加药用电极夹持器10，该电极夹持器设有负压管13。加药用电极夹持器10通过放大器探头连接端20与放大器探头(未示出)连接。加药用电极夹持器10的一端是用于玻璃电极70 (参见图7)插入的电极插入端。细胞内加药装置60还包括多歧管机构50，其设有通道53和与该通道连接的可控连通管62。多歧管机构50通过通道53与加药用电极夹持器10流体连通。细胞内加药装置60还包括贮液机构40，其包括至少两个 贮液池41和至少一个废液池43。其中，贮液池41通过与该贮液池——对应的连接管64与多歧管机构50的可控连通管62进而与通道53实现流体连通。废液池43与电极夹持器10的负压管13流体连通。还设有负压加压源(未示出)，用于将贮液池41中的药品输送至电极夹持器10中。还包括控制多个可控连通管62通断的开闭机构65。此外，多歧管机构50与电极夹持器10分尚开地设置在电极夹持器10的外部。其中，电极夹持器10通过管子67与通道53连通。优选地，所述负压加压源可以设置在贮液机构40上，比如与图1中示出的负压管42连接。所述负压加压源还可以设置在连接管61内。根据本实用新型的细胞内加药装置60能够在在不破坏细胞封接且不影响玻璃电极与细胞封接的稳定性地的情况下，方便、稳定、可靠地进行细胞内透析，获得极佳的实验效果，提高了膜片钳实验的成功率。此外，细胞内加药装置60的结构和制造成本较国外的胞内灌流装置大大降低。其中加药用电极夹持器10是在与现有的膜片钳放大器配套的电极夹持器主体上改装而获得，因此可以根据现有的膜片钳放大器的不同型号，选择与之配套的电极夹持器进行加工，由此扩大了本实用新型细胞内加药装置的适用范围。图1展示了已装配完成的细胞内加药装置60的示意图。下面要对细胞内加药装置60包括的各组成部分以及它们的连接关系做进一步的说明。参见图2，其是改进的电极夹持器10与放大器探头20连接关系的剖视示意图。此处“改进的”电极夹持器，是指由于要配合如将描述的其它组成部分而形成本实用新型的用于膜片钳实验的细胞内加药装置60，以实现只需要实施一次封接就能实施多次更换电极液或药品等液体的目的而所做出改进。具体是指:加药用电极夹持器10的前端是电极插入端，该电极插入端包括垫圈14和电极帽
11。垫圈14具有通道15，以使玻璃电极(未示出)能够穿过垫圈14。作为优选，垫圈14是圆锥形垫圈。通过拧紧电极帽11而挤压垫圈14，使该电极插入端实现密封。圆锥垫圈14可以有不同的尺寸，以与所述玻璃电极的不同的外径适配。此处，玻璃电极的外径可以是但不限于1.1mm、1.3mm、1.5mm或1.7mm,根据需要还可以是其它尺寸。电极夹持器10的后端，也就是尾端17，密封地插入管子67，电极夹持器的尾端17外侧有螺纹，以便与多歧管机构50连接而实现流体连通。管子67优选为硅胶管。加药用电极夹持器10通过夹持器固定机构30而固定在微操纵器(未示出)上。参见图3和图4，夹持器固定机构30的上半部分设置有连接部31，用以连接所述微操纵器。优选地，如图中所示，连接部31是螺纹孔，具体例如可以是至少两个螺纹孔，优选为五个螺纹孔，进而连接部31和该微操纵器之间实现螺纹连接。夹持器固定机构30的下半部是夹持器固定部32，该固定部是中空结构，可以套在加药用电极夹持器10的后端(或尾端17)上，通过例如螺纹连接而拧紧在该后端(或尾端17)上。与加药用电极夹持器10的尾端17连接的管子67 (如前所述，管子67优选硅胶管)可以从固定部32的中空部位33伸出，而不影响管子67与多歧管机构50的连接。另外，加药用电极夹持器10尾端连接的管子67 (如前所述优选为硅胶管)内部密封有一塑料管，该塑料管深入所述玻璃电极内，用于将药品等液体引导至该玻璃电极的尖端。该塑料管的前端的开口处还可再插入一石英管，用于更加接近该玻璃电极尖端的开口处，使换药速度更快。如图2所示，邻近加药用电极夹持器10的负压管13埋设有氯化银球电极12。氯化银球电极12包括两部分，一部分是氯化银圆柱体，一部分是银丝25。银丝25连接在该氯化银圆柱体的表面上。放大器探头连接端20包括插针嘴24，其为中空结构。还包括插针密封管23，其位于插针嘴24内。还包括插针21，插针21从插针嘴24和插针密封管23中穿出用于连接放大器探头90。还包括套设在插针21和插针嘴24上的插针帽22。银丝25从插针密封管23中 伸出并弯曲90°而与插针21的底面充分接触。优选地，插针密封管23由硅树脂制成。可以想到，还可以包括螺纹垫圈，该螺纹垫圈卡设在插针帽22的外侧，以使插针帽22拧紧在插针嘴24上，可以挤压插针密封管23使插针21的该另一端密封。还可以想至IJ，通过将另一螺纹垫圈拧紧而使放大器探头连接端20与放大器探头90连接。参见图6a和图6b，它们分别是多歧管机构50的侧视剖视图和俯视示意图。多歧管机构50，设有通道53和与该通道实现流体连通的可控连通管62。在一个实施例中，可控连通管62通过管子插入部件68插入多歧管机构50内。管子插入部件68优选是细钢管，更优选直径为0.8mm的不锈钢管。优选地，管子插入部件68密封地插入多歧管机构50内部与通道53实现流体连通。这种密封可以通过本领域技术人员知悉的任何方式实现。多歧管机构50通过通道53与加药用电极夹持器10实现流体连通。具体地，使用时，通道53的一端是密封的，例如图6a中示出的端部52。但是可以想到，为了装配的便利，可以不区分通道53的各端，从而在装配时可以不区分方向地使用多歧管机构50。此时，通道53的一端，例如图1中示出的左端52(此处，“左”端基于附图本身的方向)安装有接头66。接头66优选为金属连接管，更优选为不锈钢连接管。接头66与插入电极夹持器10后端的管子67连通，以形成容许液体(电极液、药品或其它液体)在其中流动的管路。而通道53的另一端可以临时性地封闭，这种临时性封闭可以采用本技术领域普通技术人员所知的任何一种方式实现。图2中所示的放大器探头连接端20可以是根据Molecular Device公司HL-U型电极与放大器探头的连接端改进设计的，它可以与该公司的多种膜片钳放大器配套使用。将放大器探头连接端20与加药用电极夹持器10分离设置的优点在于:可以根据配套使用的膜片钳放大器型号进行局部更改，使本实用新型适用面更广。在操作过程中，将加药用电极夹持器10通过夹持器固定机构30固定在微操纵器上后，放大器探头连接端20连接放大器探头90的角度基本不受限制，因而不会受到操作空间的限制。在多歧管机构50的可控连通管62上设置有能够控制该连通管通断的开闭机构65，如图1所示。优选地，开闭机构65是弹簧夹。当然，开闭机构65还可以是例如阀门等本技术领域普通技术人员所知的任何一种能够控制连通管62通断的装置/机构。参见图5a和图5b，它们分别是贮液机构40的侧视剖视图和俯视示意图。由这两幅图可以看到，贮液机构包括四个贮液池41和一个废液池43。然而，对贮液池41和废液池43的数量并没有特别的规定，只要满足贮液池41的数量不少于两个而废液池43的数量不少于一个即可。例如，可以想到有两个或三个忙液池41,同时有一个或两个废液池43。忙液机构40的设有盖住贮液池41和废液池43的密封盖44 (参见图5b)，密封盖44上设置有伸至贮液池41的池底(但不与池底接触)的连接管64，该连接管在数量和位置上与贮液池41的设置——对应。
优选地，连接管64是细的钢管，优选为直径0.8mm的不锈钢。贮液池41用于盛放向准备注射进细胞内的电极液、药品等其它液体，而废液池43用于在负压的作用下收集抽吸出的电极液、药品等其它液体。参见图1，可见分别插入四个贮液池41的四根连接管64与多歧管机构50的可控连通管62流体连通。其中，每根可控连通管62配有一个阀门65 (任何能够实现所述功能的阀门)，即作为前文所述的开闭机构65。该阀门作为每根可控连通管62的开关，以分别控制可控连通管62的通断，从而能够根据需要选择注入细胞内的电极液、药品或其它液体。可控连通管62优选为硅胶管，还可以是或其它软管，此时可以在例如优选为硅胶管或其它软管的可控连通管62上设置活动弹簧夹作为开闭机构65。还可以规定，连接管64优选为钢管如不锈钢管，因为钢管较容易与上述优选为硅胶管的可控连通管62连接，并且耐腐蚀且不会与药品起反应。图1还示出，废液池43与电极夹持器10的负压管13流体连通，这可以由图中所示的连接管61实现。连接管61优选为硅胶管。此外，贮液机构40如上所述地连接有一负压加压源(未示出)，以在可形成的液体流动管路内形成负压。此处，负压加压源是指小型的可以提供负压的空气泵。该负压加压源优选通过例如软管连接至贮液机构40的废液池43端的负压管42上，参见图1。在这个实施例中，贮液机构40优选为用有机玻璃制成的小体积池的组合。因为负压加压源通过软管连接，因此其可以放置在任意位置。优选地，在贮液机构40的废液池43的底部开设排液管，用以将废液池43中的废
液清空。以上是对本实用新型结构的细胞内加药装置60的描述，以下主要参照图1来描述为使细胞内加药装置60处于使用前的备用状态而实施的组装过程:[0057]首先，在开始实验前，先将一根拉制好的玻璃电极灌注电极液，然后，将该玻璃电极安装在加药用电极夹持器10的电极插入端16上。管子67内密封有塑料管，该塑料管的前端插有一石英管。在安装该玻璃电极时，调整该石英管长度，使石英管深入玻璃电极的尖端，完成细胞内加药装置60的电极夹持器10部分的安装。然后，大致按照图1示出的各部分之间的连接关系，通过可控连通管62等将多歧管机构40与贮液机构50连接起来，通过连接管61将贮液机构40与加药用电极夹持器10的负压管13连接起来，最后通过与电极夹持器10的尾端连通的管子67将电极夹持器10与多歧管机构50连接起来。这时如上所述地拧紧电极夹持器10的电极帽11而挤压垫圈14，以使电极插入端16密封，进而使整个细胞内加药装置60处于密闭状态。然后，依次将所有需要的对照电极液和药品分别充满贮液机构40与多歧管机构50之间的可控连通管62、连接管64，并确保这些管路中没有气泡存在。接着，仅打开与所述对照电极液连接的可控连通管65，此时通过开闭机构65使其它可控连通管65关断。然后，通过贮液机构40连接的所述负压加压源施加负压，使该对照电极液充满所述玻璃电极和电极夹持器10内部的空间，以形成电学通路。最后，利用开闭机构65关闭所有可控连接管62，进而关断所有管路，从而使整个细胞内加药装置60重新处于备用状态。本实用新型还提供包括上述细胞内加药装置60的膜片实验设备100。除了细胞内加药装置60，膜片实验设备100还包 括膜片钳放大器、信号转换器、显微镜、微操纵器、防震工作台、静电屏蔽笼、微电极拉制仪、细胞记录槽等。在细胞灌注/加药实验中，多歧管机构50及其连接管路中会不可避免地存在残留液体，这些会存留液体的空间一般称为死腔。死腔体积与多歧管机构50以及用于连接的管子的体积有关，可以通过减小多歧管机构50的通道53、管子插入部件68的内径以及用于连接的管子(例如可控连通管62)的内径和长度进行控制。为了避免加注药液之间的相互影响，通常的操作是在加入一种药液后，利用电极液进行冲洗，然后再加入另一种药液。参见图7，该图是根据本实用新型的膜片钳实验设备的整体结构示意图。图7中仅示出细胞内加药装置60、玻璃电极70、放置在培养皿80上的选用细胞81、放大器探头90、膜片钳放大器101、数模模数转换器102和计算机。作为示意图，图7已将膜片钳实验设备100以及与膜片钳实验相关的部分标注在图中。可以理解，其它未示出的例如显微镜、微操纵器、防震工作台等都是常规的配置，虽未在图中示出，但并不影响本领域普通技术人员理解膜片钳实验设备100的结构和操作方法。优选地，膜片钳放大器101可以选用美国Molecular Device公司的Multichlamp700A放大器，数模模数转换器102可以选用Molecular Device公司的Dididatal322A数模/模数转换器。如前所述的玻璃电极70的拉制可以优选由美国Sutter公司的Sutter P97电极拉制仪完成。当上述步骤全部完成后，在所述显微镜下选出合适的细胞80 (参见图7)，在微操纵器的控制下，使玻璃电极70的尖端轻触细胞膜，并施加负压以吸破进入玻璃电极70的尖端内的细胞膜。这样，便形成了全细胞形式的膜片钳记录方式。通过膜片钳放大器101记录和处理所获取的细胞膜电流信号。至此，完成膜片钳实验。[0068]上述吸破进入玻璃电极70的尖端内的细胞膜的负压可以这样实现:当细胞内加药装置60处于封闭/备用状态时，用于盛放所加药液的四个贮液池41处于关闭状态，即流体不连通状态。此时，仅有废液池43和加药用电极夹持器10是相通的，在废液池43附近的负压加压源提供的负压会直接作用在加药用电极夹持器10的负压管13端。由此产生的负压可以使与玻璃电极70的尖端接触的细胞膜破裂。这种情况下，与前述的负压加压源是同一个负压源。此外，在较简单的情况下，可以在加药用电极夹持器10的负压管13端例如连接一个三通阀。在进行负压封接破膜的过程中，可以将连接废液池43的通路(连接管61)关闭，使加药用电极夹持器10与例如注射器或者是直接用嘴吮吸以提供负压。在获得全细胞形式的膜片钳记录后，关闭该三通阀与注射器的连通端，再使废液池43的连接管61重新连通，配合优选为连接在负压管42上的负压加压源的抽吸和开闭机构65的动作完成加药。图8是使用本实用新型的细胞内加药装置60后CsCl对稳定表达hERG通道的HEK293细胞中钾电流的影响的结果对比图。利用细胞内加药装置60进行了内灌流CsCl对稳定表达hERG通道的HEK293细胞中电流的阻断实验。由图8所示的实验对比结果可以看出，在内灌流开始后20秒，CsCl即开始发挥阻断作用，在800秒左右时钾电流已经抑制20%以下。目前，广泛多种载体蛋白和离子通道代表着丰富的药物试剂新靶点。已知许多化合物和配体都可以影响载体蛋白和/或离子通道的活性。并且调节载体蛋白和离子通道的试剂可制成用于治疗多·种疾病、损伤的药物组合物。因此，建立方便、稳定、可靠的细胞内加药或加药方法可以广泛应用于寻找和鉴别调节离子通道活性的试剂。进而能够完成这种细胞内加药或加药方法的根据本实用新型的细胞内加药装置和包括该细胞内加药装置的膜片钳实验设备必然将广泛应用于电生理学、神经电生理学、药理学等相关领域。尽管本实用新型是在具体实施例、特征、方案的背景下揭示，本领域技术人员应理解，本实用新型超越具体揭示的实施例而包含本实用新型的替代性实施例和/或用途及本实用新型的各种修改案及等效案。因此，应理解，所揭示的实施例的各种特征及方案可彼此组合或替代，以实现本实用新型的目的。因此，本文所揭示的本实用新型的保护范围不应由上述具体实施例或具体特征所限制。
权利要求1.一种用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，包括: 电极夹持器(10)，其设有负压管(13)并通过放大器探头连接端(20)与放大器探头(90)相连接，该电极夹持器的一端是用于玻璃电极插入的电极插入端(16)； 多歧管机构(50)，其具有通道(53)和与该通道相连的多个可控连通管(62)，该多歧管机构(50)通过该通道(53)与所述电极夹持器(10)流体连通； 贮液机构(40)，包括至少两个贮液池(41)和至少一个废液池(43)，其中所述至少两个贮液池(41)通过与该贮液池一一对应的连接管￠4)与所述多歧管机构(50)的相应的可控连通管￠2)且进而与所述通道(53)流体连通，所述至少一个废液池(43)与所述电极夹持器(10)的负压管(13)流体连通； 负压加压源，用于将所述贮液池(41)中的药品输送至所述电极夹持器(10)中；和 控制所述多个可控连通管(62)通断的开闭机构(65)； 其特征在于，所述多歧管机构(50)与所述电极夹持器(10)分离开地设置在所述电极夹持器(10)之外，其中该电极夹持器(10)通过管子￠7)与所述通道(53)相连。
2.根据权利要求1所述的用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，其特征在于，所述电极夹持器(10)的电极插入端(16)包括垫圈(14)、电极帽(11)和邻近所述负压管(13)埋设的氯化银球电极(12)，其中该氯化银球电极(12)包括氯化银圆柱体和连接在该氯化银圆柱体的表面的银丝(25)。
3.根据权利要求1或2所述的用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，其特征在于，所述通道(53)在所述多歧管机构的对置两侧分别有一个端口，在使用中，两个所述端口中的一个端口能与所述 电极夹持器(10)连通，而另一个端口被封闭。
4.根据权利要求1或2所述的用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，其特征在于，所述放大器探头连接端(20)包括:呈中空结构形式的插针嘴(24);位于该插针嘴内的插针密封管(23);插针(21)，该插针(21)从该插针嘴(24)和该插针密封管(23)中穿出用于连接所述放大器探头(90);以及套设在该插针(21)和该插针嘴(24)上的插针帽(22)。
5.根据权利要求4所述的用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，其特征在于，所述银丝(25)从所述插针密封管(23)中伸出并弯曲90度，以与所述插针(21)的底面充分接触。
6.根据权利要求1或2所述的用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，其特征在于，所述开闭机构(65)是弹簧夹或阀门。
7.根据权利要求1或2所述的用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，其特征在于，该细胞内加药装置￠0)还包括用于固定所述电极夹持器(10)的夹持器固定机构(30)，该夹持器固定机构下部设有用于固定该电极夹持器(10)的固定部(32)，该夹持器固定机构上部设有用于连接微操纵器的连接部(31)。
8.根据权利要求1或2所述的用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，其特征在于，所述贮液机构(40)包括四个贮液池和一个废液池。
9.根据权利要求1或2所述的用于膜片钳实验的细胞内加药装置(60)，其特征在于，所述负压加压源设置在所述贮液机构(40)上。
10.一种膜片钳实验设备，包括膜片钳放大器、信号转换器、显微镜、微操纵器、防震工作台、静电屏蔽笼、微电极拉制计算机和细胞记录槽，其特征在于，还包括根据权利要求1至9中任一项所述的细胞内·加药装置。
专利摘要本实用新型涉及细胞内加药装置以及包含该细胞内加药装置的膜片钳实验设备。细胞内加药装置包括设有负压管(13)的电极夹持器(10)，电极夹持器通过放大器探头连接端(14)与放大器探头(20)连接，电极夹持器一端是电极插入端。还包括设置在电极夹持器外部的设有通道(53)和可控连通管(62)的多歧管机构(50)，其与电极夹持器(10)连通。还包括贮液机构(40)，设有贮液池(41)和废液池(43)，贮液池(41)与多歧管机构(50)的可控连通管(62)进而与通道(53)连通，废液池(43)与电极夹持器(10)的负压管(13)连通。还设有负压源。此外，还包括控制可控连通管(62)通断的开闭机构(65)。本实用新型使细胞内加药变得简便易操作，提高实验效率。
文档编号G01N27/60GK203133021SQ20132003224
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者杨琳, 伍一军 申请人:中国科学院动物研究所