Устройство для биологических испытаний веществ

Устройство для биологических испытаний веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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