一種用于細胞實驗研究的低頻磁場發生器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于細胞實驗研究的低頻磁場發生器，其基本組成包括：磁場發生器部分、線圈部分以及膜片鉗記錄部分組成，磁場發生器部分主要包括：MCU、人機交互模塊、信號發生模塊、功率放大模塊、電源模塊，人機交互模塊實現用戶命令的輸入和顯示，MCU作為核心實現信號的發生及各種參數的控制等，線圈通過可移動塑料臂固定在膜片鉗顯微鏡鏡臂上，用戶通過人機交互部分選擇信號的波形、強度和占空比等，單片機根據所選的參數控制信號發生部分輸出對應的信號，然后送給功率放大電路，輸出大電流驅動膜片鉗上線圈產生用戶預期磁場，刺激同時通過膜片鉗電極記錄細胞電生理特性。
【專利說明】
一種用于細胞實驗研究的低頻磁場發生器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于細胞實驗研究的低頻磁場發生器，具體涉及一種可在低頻磁場刺激同時利用膜片鉗記錄細胞電生理特性的裝置。
【背景技術】
[0002]磁場對人類健康的影響已經引起了國內外的廣泛關注，研究表明，兒童白血病的發病率的升高與低頻磁場有關，現代流行病學也表明，低頻磁場的長期暴露對于職業人群的心理狀態會產生明顯的影響。
[0003]與此同時，磁場也存在著幫助治療帕金森病，阿爾茲海默病等精神類疾病的另一方面，因此，對于磁場影響細胞電生理特性的研究有著很重要的意義。
[0004]目前，國內用于細胞實驗研究的磁場裝置，多是離體細胞磁場刺激裝置，先利用離體刺激裝置進行刺激，刺激一段時間后，迅速取到膜片鉗下進行電生理特性的觀察。
[0005]CN102968154A公開了一種主要用于離體細胞磁場生物效應研究的脈沖磁場發生
目.ο
[0006]細胞電生理特性時間很短暫，上述的磁刺激方式從細胞受磁刺激結束到膜片鉗下觀察，勢必會引入干擾和誤差。
[0007]在磁刺激的同時記錄細胞的電生理特性有著很重要的意義，但是，目前用于細胞實驗研究的低頻磁場發生器，還未實現刺激的同時將細胞的電生理特性記錄下來。
【實用新型內容】
[0008]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種用于細胞實驗研究的低頻磁場發生器。
[0009]本實用新型通過以下技術方案實現。
[0010]—種用于細胞實驗研究的低頻磁場發生器，其構成如下:磁場發生器(I)、線圈
(7)、顯微鏡(8)、細胞(9)、可移動塑料臂(10)、灌流槽(11)、膜片鉗電極(12)。
[0011]其中，磁場發生器(I)與線圈(7)相連。
[0012]其中，線圈(7)通過可移動塑料臂(10)固定在顯微鏡臂上，細胞(9)放置在灌流槽
(11)中。
[0013]磁場發生器(I)由MCU(2)、人機交互模塊(3)、信號發生模塊(4)、功率放大模塊
(5)、電源模塊(6)組成。
[0014]本實用新型設備解決方案為:采用人機交互模塊(3)通過單片機的控制來實現磁場強度以及頻率的調節，信號波形也由常用的脈沖波和正弦波擴充了三角波，占空比從固定提升為可變，輸出的信號，經過功率放大模塊(5)輸出大電流驅動線圈(7)，通過可移動塑料臂(10)調整線圈刺激位置實現磁刺激的同時，將細胞的電生理特性記錄下來。
[0015]本實用新型設備解決方案還包括:可實現磁場刺激強度從0.1mT-1OOmT，通過采用硬件補償的方法，產生從OHz到500Hz磁場強度均衡的磁場，信號發生部分采用直接數字合成辦法，利用高速DA芯片加單片機來實現任意波形的輸出。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017]1、以現有的膜片鉗測量結構為基礎，進行適當結構的改進，通過增加可移動塑料臂固定刺激線圈，磁場刺激大小通過外部磁場發生器產生，實現磁刺激的同時，將細胞的電生理特性記錄下來；
[0018]2、用戶可以通過人機交互功能，選擇波形、頻率、強度等參數，輸出準確的預期磁場；
[0019]3、可實現磁場刺激強度從0.1mT-1OOmT,產生從IHz到500Hz磁場強度均衡的低頻磁場；
[0020]4、本實用新型通過一定的結構改進，增加可移動的線圈，成本低，易于實現，在高校和科研機構中都有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的整體示意圖。
[0022](I)磁場發生器，(7)線圈，(8)膜片鉗顯微鏡，(9)細胞，(10)可移動塑料臂，(11)灌流槽，(12)膜片鉗電極。
[0023]圖2是磁場發生器部分。
[0024](I)磁場發生器，(2)M⑶，(3)人機交互模塊，(4)信號發生模塊，(5)功率放大模塊，
(6)電源模塊，(7)線圈
【具體實施方式】
[0025]用戶通過人機交互模塊(3)實現參數的設定。
[0026]MCU(2)根據所設定的參數控制信號發生模塊(4)輸出對應的信號，然后送給功率放大模塊(5)，輸出大電流驅動線圈(7)，通過電源模塊(6)為各部分模塊供電。
[0027]將細胞(9)放置在灌流槽(11)中，線圈(7)通過可移動塑料臂(10)放置在與細胞
(9)同中心位置，移動膜片鉗電極(12)穩定的與被測細胞(9)封接。
[0028]開始磁場發生器(I)，產生預期磁場，將線圈(7)向側面移動使作用到細胞的磁場達到最大。
[0029]同時通過膜片鉗電極(12)進行電生理特性的記錄，完成整個刺激過程。
[0030]本實用新型實現了在磁刺激的同時完成對細胞電生理特性的記錄，相對比離體磁刺激更加準確，具有很重要的意義。
【主權項】
1.一種用于細胞實驗研究的低頻磁場發生器，其構成如下:磁場發生器(I)、線圈(7)、顯微鏡(8)、細胞(9)、可移動塑料臂(10)、灌流槽(11)、膜片鉗電極(12)，其中磁場發生器(I)由MCU(2)、人機交互模塊(3)、信號發生模塊(4)、功率放大模塊(5)、電源模塊(6)組成，磁場發生器(I)輸出電流驅動線圈(7)產生磁場，通過可移動塑料臂(10)實現線圈(7)的移動，通過人機交互模塊(3)實現參數的設定，MCU(2)根據所設定的參數控制信號發生模塊(4)輸出對應的信號，送給功率放大模塊(5)，輸出大電流驅動線圈(7)，通過電源模塊(6)為各部分模塊供電，在磁刺激的同時，膜片鉗電極(12)完成對細胞電生理特性的記錄。
【文檔編號】G01N33/483GK205607995SQ201620064505
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月21日
【發明人】鄭羽, 東磊, 劉東遠, 王慧泉, 高楊, 竇珺嶸
【申請人】天津工業大學