[发明专利]一种可进行光遗传刺激的微透析探针

说明书

本发明公开了一种可进行光遗传刺激的微透析探针，其包括探针壳体、限位块、光纤连接头，探针壳体头部连接与限位块，光纤连接头与限位块结合，此三个结构构成本发明的主体结构，本发明将光纤模块和透析模块相结合，实现了同步进行光遗传刺激和微量渗析这两种操作，能够实时同步地检测光波激活特定神经元后带来的分子水平变化；只需要在进行光刺激和微透析操作时将其插入目标脑区，这样可以避免因长期放置光纤与脑内的传统方法造成的神经元损伤和组织反应，这样有利于长期跟踪实验。此发明用于生物医疗器械领域。

技术领域

本发明涉及生物医疗器械领域，特别是涉及一种可进行光遗传刺激的微透析探针。

背景技术

透析是生命科学领域研究中常用的技术，其主要原理是利用半透膜将小分子与生物大分子物质分开，将灌流液与细胞外液欲取出测量的低分子量物质进行透析交换，进而采集分析。而光遗传技术是目前神经科学领域研究的前沿技术，其基本原理是利用基因操作技术给特定类型的细胞转染特定的能编码光敏蛋白的基因如ChR2、NaHR等，进行特殊离子通道的表达。光敏蛋白作用下的离子通道在不同波长的光照刺激下会分别对阳离子或者阴离子的通过产生选择性，从而造成细胞膜两边的膜电位发生变化，用光信号激活或抑制该基因表达的蛋白质，就能激活或者抑制特定类型的神经元。进一步地，在应用光遗传技术激活或者抑制某一脑区的特定类型神经元后或者在获得行为学改善后，常常需要进一步检测该脑区和下游脑区的生化信息，或者电生理信息的改变。这样可以探究某种小分子(如多巴胺神经递质)的释放水平是否有某一类型的神经元介导，或者某一疾病的行为学改善是否由某一种小分子物质的水平改变介导。而现有的技术只能实现在上游脑区进行光刺激和在下游脑区进行生化信息的采集，而不能在刺激靶点进行实时的同步生化记录(如通过微量透析来采集某种小分子物质)，这对解释光刺激靶区的病理生理改变欠缺说服力。

目前实验室所用的石英光纤，往往需要长期放置于实验动物脑内。由于石英光纤的力学性能，会对脆弱的脑组织产生一定的挤压损伤，这对实验效果影响较大。目前尚没有关于光刺激装置的前置光纤与微量透析相结合以达到同步检测的设备报道，而这种能同步光刺激与小分子物质浓度检测的装置是很有科研需求的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼具光刺激和实施靶区内小分子物质透析功能的可进行光遗传刺激的微透析探针。

本发明所采取的技术方案是：

一种可进行光遗传刺激的微透析探针，其包括光纤模块和透析模块，所述光纤模块包括光纤连接头和石英光纤。将光纤模块和透析模块的微透析探针一体结合，只需要在进行光刺激和微透析操作时将其插入目标脑区，避免了因长期放置光纤于脑内造成的神经元损伤和组织反应，有利于长期跟踪实验。

所述透析模块包括探针壳体，所述探针壳体内设置有两个腔隙，所述腔隙包括位于内侧的灌流液通过腔和位于外侧的透析液通过腔；所述探针壳体的底端设计有喇叭状的第一开口，所述第一开口的锥形面上安装有透析膜，所述探针壳体的头部连接于一限位块上，限位块起到限制探针滑入实验中所植入的套管内的作用。所述光纤连接头与限位块结合；所述石英光纤安装在光纤连接头、限位块以及探针壳体内。

所述灌流液通过腔的上端输入口与一灌流液输入管连接，所述灌流液通过腔的底端设置有一第二开口，所述透析液通过腔通过第二开口与灌流液通过腔连通；所述透析液通过腔的上端输入口与一透析液输出管连接。透析液输出管用于将透析液排出，透析液进一步用以进行高效液相色谱分析法。

进一步作为本发明技术方案的改进，位于探针壳体内的所述石英光纤外侧覆盖有一隔离层，这样可以避免石英光纤与灌流液直接接触。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述石英光纤的底端与探针壳体的第一开口的顶端位于同一平面，这样设置主要是为了释放一定波长的光波。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述石英光纤位于光纤连接头、限位块以及探针壳体的中央。