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KWANLON电极扣2023-04-19

生物电实验室的常用仪器


一、电极

在检测生物电或进行电刺激时,电极是仪器系统与生物体连接的环节,根据对实验的精确度以及结果的可重复性等要求的不同,电生理学中采用的电极种类也不同。

1.普通电极(金属宏电极)由银、铂、镍、不锈钢或钨制成的针形或片状电极,电阻一般很小,制作也简单。因其尺寸通常是毫米级的,为了与微米级尺寸的“微电极”区分,故常被称为“宏电极”。由于其功能特点的不同,可分为多种。如实验中常用的刺激电极、记录电极(或引导电极)、保护电极、埋藏电极和表面电极等,都属于此类电极。

2.甘汞电极甘汞电极是用途很广的普通电极(也称为乏极化电极)。它是由金属、非溶性金属盐及含有非溶性金属盐同种阴离子的可溶性盐或酸组成的电极。如Hg,Hg2Cl2,KCl溶液。如果用它作为阳极,则从组织来的阴离子,特别是Cl ̄,就聚集在电极上而形成Hg2Cl2。如果用它作为阴极,则发生相反的反应。这样,电极从定性的角度来讲,没有发生改变。

3.银-氯化银电极Ag-AgCl盘状或杯状电极是在银电极的表面用电化学的方法将银电极表面的银氯化为一薄层氯化银(电极厚度的10﹪-25﹪)。该电极具有不易极化的性能,比纯金属电极具有更小的电噪声,在低频范围内尤其如此。制备好的电极要避免干燥、摩擦和光照。因此,最好将其储存在内充0.9﹪NaCl溶液的不透光的容器内。常用来记录脑电及诱发电位。

4.微电极微电极有金属和玻璃两类,其电学性质不同,适用范围也略有差别。金属微电极是一种高强度金属针,尖端以外的部分用漆或玻璃绝缘。金属电极丝由不锈钢、铂铱合金或碳化钨丝在酸性溶液中电解腐蚀而成,有多种成品可供选择,其缺点是微电极的几何形状与绝缘状态难以保持一致。玻璃微电极可由用户根据需要用硬质毛细管拉制而成,用于测量细胞内静息电位和动作电位时,其尖端需小于0.5μm。

二、换能器(传感器)

医用传感器是用来将机体生理活动的信息转换成与之有确定函数关系的电信息的变换装置。它是医学仪器中与机体进行直接耦合的环节,其功能是把机体的生理信息拾取出来,以便进一步实现传输、处理和显示。生理学实验常用的换能器主要有以下两种:

1.压力换能器主要用来测量血压、胸腔内压、心内压、颅内压、胃肠内压和眼内压等。它可以把压力的变化转化为电阻率的变化,电信号的大小与外加压力的大小呈线性相关。

2.张力换能器主要用于记录骨骼肌、心肌、平滑肌等组织的收缩曲线。它可以把张力信号转换成电信号,再经放大器将转换的电信号放大后观察或记录。换能器的使用方法将在以后的相关实验中介绍。

三、肌动器(肌板、肌槽)

肌板(槽)由绝缘的电木底板(或槽)、电极等部分组成,是生理学实验中的常用仪器。将制备好的坐骨神经?腓肠肌标本的股骨用股骨固定螺丝固定在肌板上,将神经放在肌板电极上。肌板电极的接线柱与电刺激器的输出电极相连,标本跟腱上的线与张力换能器相连。

四、屏蔽盒

屏蔽盒是用来放置并刺激神经标本的装置,外壳一般由金属铜或有机玻璃制成,内部有七个绝缘、固定于一侧的可滑动银质电极。它们分别是两个刺激电极,一个地线,四个引导电极。有的屏蔽盒地线为圆盘状,或串联一个可变电阻,以调控刺激伪迹的大小。屏蔽盒可用于神经干动作电位的引导及其他电生理实验。使用时应注意接地良好,屏蔽盒底部可用湿润的滤纸保持其中的湿度,以防标本干燥。

五、锌铜弓

锌铜弓(双极电极)是由锌条和铜条组成两臂,用锡在二者的一端焊接而成。在使用时,锌铜弓两臂构成了短路的、原始的伏打(volta)电池的两个电极,被刺激组织的表面液体作为电解质,在金属与溶液之间产生电位差,即电极电位。在实验中常用于对神经肌肉标本施加刺激,以检查其兴奋性。

六、记滴器

记滴器由一个固定棒和两个平行开路电极及输入线组成,是用来记录液体 (如尿液、胰液、胆汁等)滴数的装置。当平行电极间有液体通过时线路导通,产生一次电脉冲,信息经输入线传入记录装置,可在记录仪上记录一次电信号,表示一次液滴。使用时注意两平行电极之间应保持适当间距,并在固定记滴器时使前端稍向下倾斜,以便液滴及时清除,使电极回到开路状态,等待测定下一次液滴。