一种脑部给药观察颅窗及实验动物固定观测装置

技术领域

本发明涉及动物实验装置技术领域，尤其涉及一种脑部给药观察颅窗及实验动物固定观测装置。

背景技术

大脑是人体最复杂的器官，对其研究方法一直在不断更新和进步。目前，双/多光子显微镜采用近红外超快激光作为激发光源，由于其对细胞毒性小，对样本有更深的穿透，因此在神经科学领域特别适合活体脑神经细胞、胶质细胞、大脑血流和组织氧化代谢等的实时成像。迄今为止，双/多光子成像已然成为脑科学研究中一个重要的不可或缺的实验手段，急需更多配套于双/多光子显微镜活体成像的实验装置。

在双/多光子活体脑成像过程中，首先要对实验对象的脑部安装头架进行固定，确保动物大脑观测平面图像的稳定，以期获得长时间，高质量的成像图像。进行活体急性刺激给药的成像实验中，除安装固定头架外，通常采用急性手术开颅窗，将药物或刺激物滴于脑组织表面之后进行双/多光子成像；或者安装固定头架后，给药并在颅骨表面封盖玻璃头窗进行观测。

目前，观测过程中急性开窗法存在细胞暴露易激活、药液浓度不可控、对物镜造成腐蚀等问题；安装玻璃头窗的方法存在不可反复给药，也不可在给药的同时进行观测，从而导致手术操作复杂等问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提出一种脑部给药观察颅窗，该脑部给药观察颅窗既能在不直接暴露组织下进行精确局部给药又能同时进行显微成像，还能够实现随时多次给药和反复观测，操作简单，使用方便。

本发明的第二个目的在于提出一种实验动物固定观测装置，该实验动物固定观测装置,给药观测的同时固定实验动物,操作较为方便，便于使用。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种脑部给药观察颅窗，包括：本体，所述本体上设有凸出部，所述凸出部的端面上设有透光孔和第一穿孔，所述凸出部的周面上设有第二穿孔，所述第一穿孔和所述第二穿孔用于与给药泵的给药管配合；透光板，所述透光板配合在所述凸出部上以封盖所述透光孔。

在一些实施例中，所述凸出部的端面上设有环绕所述透光孔设置的配合槽，所述透光板配合在所述配合槽内。

在一些具体的实施例中，所述透光板与所述配合槽过盈配合，或者所述透光板粘接在所述配合槽内。

在一些实施例中，所述本体上还设有固定孔，所述固定孔内穿设有固定实验对象头部的固定件。

在一些具体的实施例中，所述固定孔为多个，多个所述固定孔环绕所述凸出部均匀间隔设置。

在一些实施例中，所述透光板包括玻璃板或者透明树脂板。

本发明还公开了一种实验动物固定观测装置，包括前文所述的脑部给药观察颅窗、固定架和给药泵，所述给药泵与所述给药管相连，所述脑部给药观察颅窗安装在所述固定架上。

在一些实施例中，所述实验动物固定观测装置还包括调节机构，所述调节机构与所述本体相连，所述调节机构用于调节所述本体的高度。

在一些具体的实施例中，所述调节机构包括：调节块，所述调节块上设有螺纹孔；调节旋钮，所述调节旋钮具有与所述螺纹孔配合的螺柱，所述螺柱的一端配合在所述本体上。

在一些具体的实施例中，所述调节机构为两个，两个所述调节机构结构分别连接在所述本体的两端。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的脑部给药观察颅窗的结构示意图；

图2是本发明实施例的脑部给药观察颅窗的拆去透光板的结构示意图；

图3是本发明实施例的实验动物固定观测装置的结构示意图；

图4是本发明实施例的实验动物固定观测装置的调节机构的结构示意图。

附图标记：

1、本体；11、凸出部；111、透光孔；112、第一穿孔；113、第二穿孔；114、配合槽；12、固定孔；

2、透光板；

3、固定架；

4、调节机构；41、调节块；42、调节旋钮；

5、给药泵；51、给药管。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图2描述本发明实施例的脑部给药观察颅窗的具体结构。

本发明公开了一种脑部给药观察颅窗，如图1-图2所示，本实施例的脑部给药观察颅窗包括本体1和透光板2，本体1上设有凸出部11，凸出部11的端面上设有透光孔111和第一穿孔112，凸出部11的周面上设有第二穿孔113，第一穿孔112和第二穿孔113用于与给药泵5的给药管51配合，透光板2配合在凸出部11上以封盖透光孔111。

可以理解的是，在实际实验过程中，将透光板2安装在本体1上之后，将本体1凸出部11卡入实验动物的头部，并且使得透光板2伸入实验对象头部的实验开口且将实验开口封闭，避免动物的脑部组织与外部空气接触。然后将给药泵5的给药管51依次穿过第二穿孔113和第一穿孔112，使得给药管51的端部能够到达实验开口处。实验准备工作完成后调整用于观察的显微镜，使得显微镜的镜筒对应透光孔111即可开始实验。在实验过程中可以通过调整给药泵5实现多次给药，并且在给药过程中无需进行本体1的拆卸，避免了实验动物的实验开口暴露在空气中的现象发生。

由此，与现有的简易玻璃头窗相比，本实施例的脑部给药观察颅窗可长时间反复给药，且能够实现在成像观测的同时给药，配合给药泵5还可以精确控制给药剂量，同时解决头架和头窗分离手术操作复杂等问题。与直接开颅窗给药的方式相比，可解决实验中存在的组织细胞暴露易激活、药液浓度不可控、对物镜造成腐蚀的问题。

在一些实施例中，凸出部11的端面上设有环绕透光孔111设置的配合槽114，透光板2配合在配合槽114内。可以理解的是，透光板2配合在配合槽114内一方面能够提升透光板2的安装稳定性，避免透光板2脱落的现象发生，另一方面能够避免透光板2突出凸出部11从而避免透光板2的边缘划伤操作人员或者实验动物组织的现象发生。

在一些具体的实施例中，透光板2与配合槽114过盈配合，或者透光板2粘接在配合槽114内。由此，能够进一步提升透光板2与本体1的连接稳定性。

在一些实施例中，本体1上还设有固定孔12，固定孔12内穿设有固定实验对象头部的固定件。可以理解的是，本体1上还设有固定孔12，固定孔12内可以穿设有固定实验对象头部的固定件，也就是说，本实施例的脑部给药观察颅窗可以直接作为固定实验对象头架使用，方便了脑部给药观察颅窗的固定，简化了实验装置，方便了用户进行实验。

在一些具体的实施例中，固定孔12为多个，多个固定孔12环绕凸出部11均匀间隔设置。由此，可以采用多个固定件进行实验对象头部的固定，提升了本实施例的脑部给药观察颅窗与实验对象的连接稳定性，确保了实验能够正常进行。

当然，在本发明的其他实施例中，固定孔12的个数、排布以及形状均可以根据实际需要选择，在此并不对固定孔12的个数、排布以及形状进行限定。

在一些实施例中，透光板2包括玻璃板或者透明树脂板。可以理解的是，选用玻璃板或者透明树脂板，降低了脑部给药观察颅窗的质量和制造成本，方便使用，在本发明的其他实施例中，透光板2还可以采用其他透明材料制成。

实施例：

下面参考图1-图2描述本发明一个具体实施例的脑部给药观察颅窗的具体结构。

如图1-图2所示，本实施例的脑部给药观察颅窗包括本体1和透光板2，本体1上设有凸出部11，凸出部11的端面上设有透光孔111、第一穿孔112以及环绕透光孔111设置的配合槽114，凸出部11的周面上设有第二穿孔113，透光板2通过光固化胶水粘接在配合槽114内。第一穿孔112和第二穿孔113用于与给药泵5的给药管51配合，透光板2配合在凸出部11上以封盖透光孔111。本体1上还设有四个环绕凸出部11设置的固定孔12，固定孔12内穿设有固定孔12用来通过颅钉和牙科水泥将本体1固定在实验对象的颅骨上。

本体1的长度为40mm，宽度为6mm，固定孔12、第一穿孔112和第二穿孔113均为直径等于0.5mm的圆孔，凸出部11的外圈直径为4.4mm，透光孔111的直径为2mm；凸出部11的深度为0.8mm；配合槽114的直径为3mm，深度为0.1mm。

本实施例的脑部给药观察颅窗的优点如下：

第一：能够在不暴露组织局部给药的同时进行双/多光子成像，确保了实验精准确性

第二：给药成像的同时精确控制给药剂量和浓度，操作方便，便于使用；

第三：便于随时、长期给药和长时间的反复观测；

第四：头架和给药观测颅窗一体，简化手术操作。

下面参考图3-图4描述本发明实施例的脑部给药观察颅窗的具体结构。

本发明还公开了一种实验动物固定观测装置，包括前文的脑部给药观察颅窗、固定架3和给药泵5，给药泵5与给药管51相连，脑部给药观察颅窗安装在固定架3上。

可以理解的是，在实际实验过程中，将实验对象放置在固定架3上，将透光板2安装在本体1上之后，将本体1安装到实验动物的头部，并且使得透光板2正对实验对象头部的实验开口设置，且将实验开口封闭，避免动物的脑部组织与外部空气接触。然后将给药泵5的给药管51依次穿过第二穿孔113和第一穿孔112，使得给药管51的端部能够到达实验开口处。在实验过程中可以通过调整给药泵5实现多次给药，并且在给药过程中无需进行本体1的拆卸，避免了实验动物的实验开口暴露在空气中的现象发生。

由此，由于具有前文所述的脑部给药观察颅窗，本实施例的实验动物固定观测装置，能够实现在成像观测的同时给药，并且能够精确的控制给药剂量，可解决实验中存在的组织细胞暴露易激活、药液浓度不可控、对物镜造成腐蚀的问题。

在一些实施例中，实验动物固定观测装置还包括调节机构4，调节机构4与本体1相连，调节机构4用于调节本体1的高度。由此，在实验准备阶段可以通过调节结构调整本体1的高度，从而使得本体1能够较好地与实验对象贴合，并且能够保证本体1水平设置，避免了本体1歪斜导致的实验误差。

在一些具体的实施例中，调节机构4包括调节块41和调节旋钮42，调节块41上设有螺纹孔，调节旋钮42具有与螺纹孔配合的螺柱，螺柱的一端配合在本体1上。由此，在实际调整过程中只需要转动调节旋钮42即可实现本体1的调整，操作非常方便。

当然，在本发明的实施例中，调节机构4还可以是其他类型，例如固定架3上设有多个间隔设置的安装槽，脑部给药观察颅窗可以根据实际需要配合在某个安装槽内。

在一些具体的实施例中，调节机构4为两个，两个调节机构4结构分别连接在本体1的两端。由此，确保了在调整脑部给药观察颅窗过程中能够保证本体1水平设置，避免了本体1歪斜导致的实验误差。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。