УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ПЛОСКОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ВНУТРИ СТАНДАРТНОГО СТАКАНА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ НА 120 МЛ

Настоящая полезная модель относится к лабораторному оборудованию биологических лабораторий и может быть использована для не вызывающей разрушений и эффективного промывания плоских органов и тканей любыми растворами, в том числе детергентами при децеллюляризации.
Для проведения качественной и равномерной децеллюляризации (удаления клеточных компонентов из органа или ткани путем промывания специальными детергентами с сохранением внеклеточного матрикса и трехмерной структуры органа) необходима прочная фиксация ткани или органа на поверхности оборудования. Однако сплошная поверхность не подойдет, т.к. будет мешать проникновению раствора со стороны крепления к этой поверхности. Для максимальной эффективности процесса децеллюляризации необходимо, чтобы биологическая ткань была окружена движущимся потоком детергентов со всех сторон.
В настоящее время существует ряд устройств для крепления тканей и органов, например, кассеты для фиксации биологического материала или кассеты для подготовки образцов биологических тканей к гистологическим исследованиям. Однако их основными недостатками является невозможность прочного крепления плоских биологических тканей к поверхности для предотвращения ее скручивания и деформации. Для процесса децеллюляризации необходимо прочное и не вызывающее разрушений размещение полностью всей поверхностью ткани, обеспечивая растворам максимальный доступ ко всему биологическому материалу.
Из существующего уровня техники известна полезная модель (RU 140360 U1, 10.05.14 г.), представляющая собой ложку-сито для заваривания чая, которая относится к многоразовым средствам для заваривания чая или иных настоев. Она включает корпус, состоящий из двух частей, соединенных между собой пластинчатой пружиной с возможностью прилегания одной части к другой, причем при нажатии на держало одной из частей корпуса, они разъединяются между собой на составные части.
Недостатком устройства является просторный отсек, в котором невозможно прочно зафиксировать плоскую ткань. Также ее недостатком является крепление устройства к стенке стакана, которое не позволяет раствору циркулировать со всех сторон.
Известна полезная модель (US 5427742, 27.06.1995 г.), представляющая собой кассету для обработки небольших образцов ткани, которая включает в себя прямоугольное коробкообразное основание, имеющее перфорированную нижнюю стенку и съемную перфорированную крышку. На основании и на крышке имеется круглый сетчатый отсек для образцов тканей. Соединение основания и крышки образует закрытую область внутри круглого сетчатого отсека для удержания образца ткани во время подготовки к исследованию. Внешняя кассета позволяет обрабатывающим жидкостям течь через круглый сетчатый отсек и противостоит вытеканию мелких образцов ткани из него во время обработки. Внешняя базовая рама прямоугольной формы соответствует стандартным формам образцов ткани для микротомов. Круглый сетчатый отсек изготовлен из тканного нейлонового материала.
Недостатком устройства является техническая сложность конструкции и редкая применимость, обоснованная лишь для некоторых опытов, в которых применяются маленькие частицы ткани. Поскольку в процессе децеллюляризации тканей должна происходить тщательная промывка от клеточного составляющего биологического материала для получения внеклеточного матрикса (ВКМ), необходимо глубокое проникновение растворов к тканям и частицам биоматериала.
Известен способ изготовления дермального матрикса, относящийся к децеллюляризации плоских тканей и органов (RU 2524619 C2, 27.07.2014г.). Способ содержит применение орбитального шейкера с изменяющейся скоростью вращения. На шейкер помещают герметично закрытые стаканы, содержащие необходимые растворы для децеллюляризации, с погруженным внутрь биоматериалом.
Недостатком данного способа является неограниченная подвижность биологического материала с отсутствием какой-либо фиксации, что непосредственно может влиять на структуру и механические свойства получаемого в итоге биоматериала.
Известно изобретение для фиксации биоматериала – кассетное устройство с откидной крышкой для ткани (US 4549670, 29.10.1985 г.). На данный момент в мире существует огромное количество модификаций представленного устройства, но они не представляют для нас практической значимости ввиду их особенности фиксирования биологического материала. Данное кассетное устройство для ткани включает в себя съемную откидную крышку, которая легко прикрепляется и отсоединяется от основания. Изобретение представляет собой проницаемую для жидкости кассету, приспособленную для приема образца ткани и для удержания образца ткани во время контакта с обрабатывающей жидкостью.
Недостатки системы: сложная в изготовлении, обладает небольшими размерами, достаточно закрытая для тщательной промывки биологического материала.
Наиболее близким к предлагаемому нами устройству является статья «Морфологическая оценка качества децеллюляризации сердца и диафрагмы крыс» (Клеточная трансплантология и тканевая инженерия, Т. VII, № 4, 2012). Применяемое в этом статье устройство для децеллюляризации включает в себя чашку Петри, к которой прикреплена сетка. Все помещаемые на нее биологические материалы свободно располагаются без фиксации.
Недостатком этого устройства является то, что при использовании стандартного ротационного метода нет надежного закрепления биологического материала. На устройство можно помещать разнообразные по форме и размерам ткани, но нет возможности их фиксировать в одном положении. Незакрепленный биологический материал может разрушаться, что негативно скажется на его механических свойствах и плотности ВКМ. Также отсутствие возможности проведения промывки (или децеллюляризации) биологического материала со всех сторон может отразиться на результатах эксперимента.
Технический результат заключается в создании устройства, которое способно обеспечить прочную фиксацию биологического материала с беспрепятственным доступом промывочного раствора непосредственно к исследуемым плоским тканям и органам внутри стандартного стакана для биологических образцов на 120 мл.
Технический результат достигается тем, что также, как и в известном устройстве используют сетчатый материал.
Указанный технический результат решается тем, что сетчатый материал выполнен в виде двух зеркальных трапеций, соединенных между собой по нижнему основанию, причем по периметру трапеции имеются плоские плотные пластиковые края, в виде жесткого каркаса и двух пластиковых трубок-фиксаторов с продольными разрезами, соединяющие края двух сетчатых трапеций после их закрытия.
Полезная модель поясняется подробным описанием и иллюстрациями, на которых изображено:
Фиг. 1 – схема устройства: 1 – сетчатое основание в виде двух зеркальных трапеций, 2 – пластиковые края с жестким каркасом, 3 - трубки-фиксаторы с продольными разрезами.
Фиг. 2 – схема использования устройства в стандартном стакане для биологических образцов на 120 мл: 1 – схема устройства: 1 – сетчатое основание в виде двух зеркальных трапеций, 2 – пластиковые края с жестким каркасом, 3 - трубки-фиксаторы с продольными разрезами, 4 – стакан на 120 мл для биологических образцов.
Фиг. 3 – фото устройства: общий вид.
Фиг. 4 – фото устройства: фиксация сетчатого основания в виде двух зеркальных трапеций трубками-фиксаторами.
Фиг. 5 – фото устройства: пример использования полезной модели в стандартном стакане для биологических образцов на 120 мл.
Описание полезной модели.
Устройство (Фиг. 1, 2) состоит из двух зеркальных трапеций, соединенных между собой по нижнему основанию 1, по периметру трапеции имеется плоские плотные пластиковые края, в виде жесткого каркаса 2 и двух пластиковых трубок-фиксаторов с продольными разрезами 3, соединяющие края двух сетчатых трапеций 1 после их закрытия.
При реализации полезной модели создано устройство для крепления плоских тканей и органов лабораторных животных в стандартном стакане 4 для биологических образцов на 120 мл.
Устройство выполнено (Фиг. 3, 4, 5) из прочного и легкого сетчатого материала в виде двух зеркальных трапеций, соединенных между собой по нижнему основанию 1 (размер ячеек 2×2 мм). Края трапеции 1 уплотнены пластиком 2 для придания жесткости конструкции. Длина нижнего основания каждой из трапеций 45 мм, верхнего – 55 мм. Высота устройства 120 мм. Жесткие края 2 изготовлены из двойного слоя пленки для ламинирования толщиной 75 мкм. Края имеют ширину 7 мм. При складывании сетки 1, края соединяют трубками-фиксаторами 4 мм с продольными разрезами с одной стороны 3.
Устройство (Фиг. 3, 4, 5) подходит для прочного, но безопасного крепления тканей без повреждения. Биологическая ткань кладется в центр одного из оснований 1, далее она накрывается вторым основанием, соединенным с первым по нижней стороне. Далее с помощью трубками-фиксаторами 4 края трапеций 1 соединяют. После этого устройство помещают  в  стандартный стакан 4 для биологических образцов на 120 мл.
Предложенное устройство удобно в обращении, компактное и легкое, что позволяет использовать его в стандартном стаканчике для биологических образцов на 120 мл и промывать любыми растворами (например, при децеллюляризации). Устройство обеспечивает безопасную и не вызывающую разрушение фиксацию тканей между двух сетчатых оснований, предотвращая скручивание и деформацию тканей, и тем самым позволяет провести качественное промывание тканей со всех сторон, так как уплотненные края не позволяют устройству сгибаться или двигаться при использовании перистальтического насоса в процессе промывания тканей, а закрепленная биологическая ткань остается неподвижной на протяжении всего процесса промывания.