Устройство для фиксации мелких лабораторных животных

Полезная модель относится к патологической физиологии и экспериментальной медицине и может быть использована для изучения термического, механического и химического воздействия воды или иной жидкой среды на погруженный в нее организм.
Разработано много устройств, предназначенных для фиксации мелких лабораторных животных.
1. Известно устройство для фиксации лабораторного животного при изучении воздействия вибрации [патент РФ №2048757, авторы: Артемьев И.О. и др. (27.11.1995)], включающее контейнер для животного, связанный с источником вибрации, причем пол контейнера выполнен с одним или несколькими отверстиями для конечностей животного, а вибратор снабжен опорными платформами для каждой конечности, расположенными под отверстиями пола контейнера, и элементами фиксации каждой конечности относительно упомянутых платформ, каждый из которых выполнен в виде магнита, закрепленного на платформе, и металлической шайбы, фиксируемой на лапке животного.
Животное находится в контейнере в горизонтальном положении и использование контейнера для погружения животного в жидкость может привести к нарушению функции внешнего дыхания и гибели животного в результате утопления. Избежать утопления помогло бы полувертикальное размещение контейнера в резервуаре с жидкостью, однако контейнер не имеет приспособлений, позволяющих его закрепить в таком положении.
2. Известно устройство для фиксации мелких лабораторных животных [патент РФ №2461368, авторы: Гафаров Т.У. и др. (20.09.2012)], при использовании которого животное помещают в прозрачную закрытую емкость, выполненную в виде бутыли из полиэтилентерефталата объемом 0,375-0,5 литра, в которой циркулярно по поперечному сечению бутыли на 4/5 его периметра на расстоянии 4-5 см от дна выполнен разрез, который образует открывающееся при отгибании дна загрузочное отверстие для крысы. По площади стенок бутылки выполнено рабочее отверстие таким образом, чтобы образовать окно манипуляционного доступа.
Устройство не может быть применено для изучения термического, механического и химическим воздействия жидкой среды на организм животного. Плотное прилегание устройства к телу животного резко ограничивает доступ к нему жидкости. Животное располагают в контейнере горизонтально, и погружение его в таком положении в воду может привести к утоплению животного. При попытке придания устройству полувертикального положения жидкость заполнит бутыль лишь до половины, поскольку уровень ее выше места отверстия подняться не сможет. Низкий уровень жидкости не позволяет обеспечить достаточно полное погружение животного. Конструкция устройства не предусматривает надежной фиксации животного.
3. Известно устройство для фиксации мелких лабораторных животных в неподвижном состоянии [патент РФ №2521622. Еникеев Д.А. и др. (10.07.2014)], при использовании которого животное помещают в корпус трубки с загрузочным проемом, выполненный из плотного эластичного упругого материала с запоминающими форму свойствами, длиной и внутренним диаметром, соответствующими размерам тела лабораторного животного. Устройство содержит рабочее отверстие для манипуляций.
4. Известен контейнер для фиксации лабораторного животного [патент РФ №2510166. Платонов И.А., Илюхин С.А. (27.03.2014)], при использовании которого животное помещают в контейнер, снабженный выдвижными опорными платформами и регулируемыми фиксаторами для конечностей, имеющими возможность перемещения в трех плоскостях. Задняя стенка выполнена съемной и может перемещения по горизонтали для изменения размера контейнера. Прорези для конечностей выполнены в боковых стенках и снабжены парными съемными ограничительными планками с полукруглым вырезом на одном конце.
Устройства 3 и 4 нельзя использовать для изучения воздействия жидкости на погруженный в нее организм по тем же причинам, что указаны выше в п. 2.
5. Прототипом изобретения является станок для фиксации мелких лабораторных животных [патент РФ №73778. Авторы: Самохин А. и др. (10.06.2008)], включающий прямоугольную раму, опорные поддерживающие элементы и элементы крепления животного на станке. Рама станка образована двумя несущими продольными перфорированными полосками и двумя прикрепленными к их концам поперечными элементами, являющимися также опорными элементами станка, один из которых представляет собой уголок из перфорированного алюминия, а другой - кронштейн, к загнутыми концам которого прикреплены перфорированные алюминиевые полоски. Поддерживающие элементы представляют собой три поперечно расположенные перфорированные алюминиевые полоски, закрепленные на несущих полосках между концами, а также поперечно расположенную перфорированную алюминиевую пластинку, закрепленную на несущих полосках примерно в средней их части. Элементы крепления животного выполнены в виде снабженных регулировочными винтами хомутов дюралюминия, закрепленных на двух поперечных полосках и пластине. Присоединение перфорированных алюминиевых полосок к кронштейну, а также присоединение кронштейна, уголка, поперечных полосок и пластины к несущим полоскам осуществлено при помощи винтовых соединений.
Наиболее существенными ограничениями прототипа являются следующие:
1) Трудность надежной плотной фиксации животных с помощью ригидных упругих металлических хомутов. Хомуты могут менять свой диаметр в очень ограниченном диапазоне (несколько миллиметров), поэтому, в зависимости от размера животного, каждый раз необходимо отвинчивать одни хомуты и привинчивать другие, подбирая их в соответствии с обхватами шеи, грудной клетки и живота конкретного животного. Отвинчивание и завинчивание крепежных винтов хомутов является трудоемким и длительным процессом. Многократное сгибание и разгибание ригидных металлических хомутов приводит к их разлому. Винтовое крепление хомутов к перфорированным алюминиевым полоскам станка (устройства) в одной точке способствует повороту хомутов вокруг оси крепежного винта, что расшатывает крепление, осложняет фиксацию хомутов на животном и высвобождение животного из хомутов после эксперимента. Все указанные особенности вынуждают экспериментатора добавлять животному наркоз, что приводит к его передозировке, увеличивают время эксперимента и длительность пребывания животного в состоянии наркозного сна.
2) Станок (устройство) изготавливается из множества составных частей, которые соединяются при помощи винтовых соединений, что снижает надежность конструкции и повышает трудоемкость изготовления станка (устройства).
3) Станок (устройство) не имеет площадки для опоры тела или задних конечностей животного, что способствует соскальзыванию объекта исследования в воду или иную жидкую среду при недостаточно плотной фиксации.
4) Прикрепленные к кронштейну перфорированные алюминиевые полоски в верхней части станка (устройства), предназначенные для закрепления станка (устройства) на краю резервуара с водой или иной жидкой средой, опираются о его край своими ребрами с малой площадью опоры, что может приводить к соскальзыванию устройства в воду или иную жидкую среду.
Раскрытие полезной модели
Определение понятий
1. Передняя (лицевая) сторона перфорированной пластины, имеющейся в устройстве для фиксации мелкого лабораторного животного, - та ее сторона, которая контактирует с телом (спиной, боком) животного (фиг. 1, поз. 1; фиг. 3, поз. 1).
2. Задняя сторона перфорированной пластины, имеющейся в устройстве для фиксации мелкого лабораторного животного - та ее сторона, которая не контактирует с телом животного.
3. Нижний конец перфорированной пластины - тот ее конец, где расположена опорная площадка (фиг. 1, поз. 2; фиг. 3, поз. 2) для задних конечностей или задней части тела животного.
4. Верхний конец перфорированной пластины - тот ее конец, на который укладывается голова животного (фиг. 3, 4).
5. Крючки-фиксаторы - приспособления для закрепления устройства за край резервуара с жидкостью в полувертикальном положении (фиг. 4, поз. 4). Опорная плоскость крючка-фиксатора - та его плоскость, которая при использовании устройства опирается на край резервуара с жидкостью.
Разработанное устройство для фиксации мелкого лабораторного животного при погружении его в резервуар с водой или иной жидкой средой с целью изучения термического, механического и химического воздействия воды или иной жидкой среды на погруженный в нее организм имеет перфорированную пластину (фиг. 1, поз. 1; фиг. 3, поз. 1). На нижнем конце пластины на лицевой ее стороне перпендикулярно к пластине расположена опорная площадка (фиг. 1, поз. 2; фиг. 3, поз. 2) для задних конечностей или задней части тела животного, а на верхнем конце пластины на задней ее стороне расположены крючки-фиксаторы для закрепления устройства за край резервуара (фиг. 4, поз. 4). Через отверстия, идущие вдоль длинных краев перфорированной платины, проходят эластичные пластиковые хомуты (хомуты-стяжки) (поз. 3 на фиг. 1-3, 5-7), каждый из которых оснащен замком, расположенным на одном конце хомута-стяжки, и зубцами, расположенными по всей его длине.
Перфорированная пластина, опорная площадка и крючки-фиксаторы изготовлены из прочного недеформируемого материала (металла, пластика). Они могут представлять собой единое целое или соединяться между собой неподвижно, например, с помощью винтового соединения. Опорная площадка и крючки-фиксаторы могут быть выполнены, например, из уголка. В этом случае они одной своей стороной соединяются с перфорированной пластиной, а другая сторона остается свободной для выполнения своей функции - опоры для задней части тела или закрепления за край резервуара соответственно.
Эластичные хомуты-стяжки в виде полосок могут быть изготовлены из пластика, например, нейлона, и быть одноразовыми или многоразовыми.
Техническими результатами предлагаемой полезной модели являются следующие.
1. Надежное плотное закрепление в устройстве мелких лабораторных животных разной величины, а также надежный обхват разнообъемных частей тела животного с помощью однотипных эластичных пластиковых хомутов-стяжек.
2. Повышение надежности фиксации животного в устройстве благодаря наличию в устройстве опорной площадки для задней части тела или задних конечностей животного при полувертикальном его положении.
3. Быстрота, удобство и легкость закрепления животного на устройстве благодаря эластичным и прочным хомутам-стяжкам, используемым в предлагаемом устройстве - в течение нескольких секунд можно надежно зафиксировать лабораторное животное, например, крысу любых габаритов. Проходящие через пары отверстий в перфорированной пластине эластичные однотипные хомуты-стяжки легко сгибаются и замыкаются вокруг животного с помощью замка.
Указанные в пп. 1-3 свойства предлагаемого устройства позволяют сократить время эксперимента, уменьшить дозу наркотического вещества и длительность пребывания животного в состоянии наркозного сна.
4. Меньшая вероятность соскальзывания устройства с животным с края резервуара с водой или иной жидкой средой благодаря тому, что крючки-фиксаторы устройства опираются на край резервуара широкой своей гранью (стороной), а не ребром, как в прототипе.
5. Повышение надежности конструкции в эксплуатации и снижение трудоемкости ее изготовления.
6. По сравнению с аналогами предлагаемое устройство обеспечивает полный контакт кожи животного с жидкостью.
Ниже приведен пример выполнения предлагаемого устройства.
Устройство изготовлено из стали и содержит следующие элементы: перфорированную пластину, опорную площадку и Г-образные крючки-фиксаторы. Перфорированная пластина имеет форму прямоугольника, например, со сторонами 180 мм и 65 мм, толщиной 2 мм; опорная площадка выполнена из равностороннего уголка с размерами 65 мм × 50 мм × 50 мм, толщиной 2 мм.
Г-образныые крючки-фиксаторы с размерами 30 мм × 30 мм выполнены из уголка и закреплены каждый на задней стороне верхнего конца перфорированной пластины с помощью винтовых креплений. Крючки позволяют надежно закрепить конструкцию с зафиксированным животным в полувертикальном положении за край стенки резервуара с водой или иной жидкой средой.
Три эластичных одноразовых нейлоновых (нейлон 6.6 BN) хомута-стяжки шириной 3,6 мм, оснащенных замком, расположенным на одном из концов, и зубцами, расположенными по всей длине хомута (производство фирмы FISCHER, Германия), проходят через парные отверстия, идущие вдоль боковых краев перфорированной пластины.
Перечень фигур иллюстративного материала
Фиг. 1. Общий вид устройства для фиксации мелких лабораторных животных. 1 - перфорированная пластина 50×200 мм, 2 - опорная площадка для задних конечностей или задней части тела животного 50×50×50 мм, 3 - пластиковые хомуты (хомуты-стяжки) с блокирующими креплениями (замками).
Фиг. 2. Закрепление животного в устройстве для фиксации мелких лабораторнвых животных. 3 - пластиковые хомуты с блокирующими креплениями (замками).
Фиг. 3. Общий вид зафиксированного лабораторного животного. 1 - перфорированная пластина, 2 - опорная площадка, 3 - пластиковые хомуты.
Фиг. 4. Размещение лабораторного животного в резервуаре с жидкостью в положении полулежа. В воду погружена задняя часть тела животного, однако, устройство позволяет погрузить животное в воду до уровня шеи. 4 - крючки-фиксаторы.
Фиг. 5. Проведение термометрии у зафиксированного лабораторного животного. 1 - перфорированная пластина, 2 - опорная площадка, 3 - пластиковые хомуты, 4 - крючок-фиксатор.
Фиг. 6. Высвобождение животного из устройства для фиксации мелких лабораторных животных. 1 - перфорированная пластина, 2 - опорная площадка, 3 - пластиковые хомуты, 4 - крючок-фиксатор, 5 - ножницы для разрезания пластиковых хомутов.
Фиг 7. Общий вид устройства для фиксации мелких лабораторных животных после проведения эксперимента. 1 - перфорированная пластина, 2 - опорная площадка, 3 - пластиковые хомуты с замками, 5 - ножницы для разрезания пластиковых хомутов.
Устройство используется следующим образом. После введения в состояние наркозного сна, животное укладывают спиной или боком на перфорированную пластину устройства головой к верхнему концу пластины, нижнюю часть тела помещают на опорную площадку. Хомуты-стяжки, расположенные в проекции шеи, грудной клетки (под передними лапками) и живота животного оборачивают вокруг его тела, свободные концы хомутов продевают в отверстия замков, крепко затягивают и застегивают на замки.
Устройство с прочно зафиксированным в нем спящим животным помещают в резервуар с водой или иной жидкостью до уровня шеи или живота в полувертикальном положении. Крючки-фиксаторы опираются на верхний край стенки резервуара. Нижний край устройства опирается на дно резервуара. После проведения эксперимента одноразовые эластичные пластиковые хомуты разрезают ножницами.