Установка для сепарації біологічно активних рідин

Винахід відноситься до сільського господарства, зокрема до тваринництва та експериментальної ветеринарії. Заявлена установка призначена для сепарації (розділення) біологічно активних рідин, наприклад, статевих клітин тварин. Технологія сепарації статевих клітин застосовується для регулювання пропорцій статей сільськогосподарських тварин при штучному заплідненні. Відома установка для сепарації біологічно активних рідин, конкретно статевих клітин тварин (див. J. Arim. Sci. Vol 77. Suppl. 2/J. Dairy Sci. Vol 82. Suppl. 2/1999, p.215). Вказана установка містить приймальну ємність вихідної біологічно активної рідини, конкретно, статевих клітин тварин. Під приймальною ємністю розташовані оптична система збудження, реєструючий пристрій, відхилювальні пластини і ємності для розділеної біологічної рідини (статевих клітин, які містять Χ та Y хромосоми). Дана установка обрана прототипом. Прототип співпадає з винаходом, що заявляється, в наявності спільних вузлів та елементів: - приймальна ємність вихідної біологічно активної рідини; - оптична система збудження; - реєструючий пристрій; - відхилювальні пластини; - ємність для розділеної біологічно активної рідини. Але відома установка не забезпечує необхідну точність розділення клітин, які містять тільки Χ хромосоми, або тільки Υ хромосоми. Це призводить до того, що при штучному запліднені з'являється потомство тварин небажаної статі. В основу винаходу поставлено задачу створити установку для сепарації біологічно активних рідин, наприклад, статевих клітин тварин, в якій шляхом введення додаткових вузлів та елементів, а також зв'язку відомих і нових елементів, забезпечити підвищення швидкості і точності розділення біологічно активних рідин. Поставлена задача вирішена в установці для сепарації біологічно активних рідин, що містить приймальну ємність вихідної біологічно активної рідини і розташовані під нею оптичну систему збудження, реєструючий пристрій, відхилювальні пластини та ємність для розділеної біологічно активної рідини тим, що вона додатково містить генератор монодисперсних краплин, сполучений з виходом приймальної ємності вихідної біологічно активної рідини, а оптична система збудження і реєструючий пристрій установлені на виході сопла генератора монодисперсних краплин, при цьому реєструючий пристрій виконаний у вигляді набору лінз і фотоелектронного помножувача, який сполучений з першим входом персонального комп'ютера блока електронної обробки, другий вхід персонального комп'ютера сполучений з індукційним кільцем, яке розташоване між відхилювальними пластинами і соплом генератора монодисперсних краплин, а ємність для розділеної біологічно активної рідини розташована під відхилювальними пластинами. Досягнення підвищення точності розділення біологічно активної рідини, наприклад, статевих клітин тварин, забезпечується введенням в установку генератора монодисперсних краплин, виконанням реєструючого пристрою у вигляді набору лінз і фотоелектронного помножувача, а також наявністю блока електронної обробки та схемою сполучення описаних вузлів та елементів. Установка для сепарації біологічно активних рідин зображена на кресленні (фіг.). Установка містить приймальну ємність 1 вихідної біологічно активної рідини, вихід якої сполучений з генератором монодисперсних краплин 2. На виході сопла 3 генератора монодисперсних краплин 3 установлені оптична система збудження 4 і реєструючий пристрій 5. В якості оптичної системи збудження 4, може бути використаним, наприклад, ультрафіолетовий лазер певної потужності, достатньої для збудження флуоресценції біологічно активної рідини. Реєструючий пристрій 5 виконаний у вигляді фотоелектронного помножувача 6 і набору лінз 7. Установка також містить блок електронної обробки 8, до складу якого входять індукційне кільце 9 і персональний комп'ютер 10. Вихід фотоелектронного помножувача 6 сполучений з першим входом персонального комп'ютера 10, а другий вхід персонального комп'ютера 10 сполучений з індукційним кільцем 9. Індукційне кільце 9 розташоване між відхилювальними пластинами 11 і соплом 3 генератора монодисперсних краплин 2. Під відхилювальними пластинами 11 розташована ємність 12 для розділеної біологічно активної рідини. Ємність 12 розділена за допомогою перегородок 13 і 14 на три ізольовані відсіки. Установка працює таким чином. Підготовлена певним чином забарвлена і очищена біологічно активна рідина, наприклад, статеві клітини тварин, подається під певним тиском з приймальної ємності 1 вихідноїбіологічно активної рідини до генератора монодисперсних краплин 2. В генераторі монодисперсних краплин 2 струмінь біологічно активної рідини, під дією зовнішнього джерела періодичних коливань з частотою 10-100кГц, розбивається на однакові краплини. Після цього біологічно активна рідина продавлюється крізь сопло 3 генератора монодисперсних краплин 2. Діаметр сопла 3 становить 10-100мкм. Краплини біологічно активної рідини, при виході із сопла 3, потрапляють в зону дії оптичної системи збудження 4. Освітлювання краплин ультрафіолетовим лазером викликає збудження флуоресценції біологічно активної рідини. Інтенсивність світіння Χ та Υ хромосом статевих клітин тварин має незначні відмінності (~3%). Для збільшення чутливості та якісного розпізнавання краплина обробляється реєструючим пристроєм 5, де за допомогою фотоелектронного помножувача 6 та набору лінз 7 вірогідність розпізнавання за інтенсивністю світіння збільшується. Блок електронної обробки 8 підсилює сигнал, який надходить від фотоелектронного помножувача 6 і крізь перетворювач струму, наприклад, аналогоцифровий перетворювач вводить дані в персональний комп'ютер 10, де відбувається їх аналіз зі швидкістю до 105 сигналів за 1сек. Із усього масиву даних виділяються сигнали, які вірогідно підтверджують наявність в даній краплині тільки одної Χ або Υ хромосоми і відповідний сигнал (~300В) тривалістю 105сек. подається на індукційне кільце 9 в момент безпосередньо перед відривом краплини від струменя. Під дією поля, яке виникає в індукційному кільці 9, краплина заряджається. Краплина отримує електростатичний заряд (+) або (-) в залежності від інтенсивності флуоресценції. Далі краплина проходить між відхилювальними пластинами 11, на які подана різниця потенціалів порядку 3000 В, де вона відхиляється в одну або другу сторону, тобто відбувається сепарація краплин за вмістом в них одної Χ або Υ хромосоми. Краплини, які наприклад, містять Χ хромосоми, падають в лівий відсік ємності 12 для розділеної біологічно активної рідини, а краплини, які містять, наприклад, Υ хромосоми, падають у правий відсік ємності 12 для розділеної біологічно активної рідини. Краплини, які за якихось умов не відхилилися вправо або вліво, падають в середній відсік ємності 12 для розділеної біологічно активної рідини.