多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及方法，所述裝置包括超聲波發(fā)生器以及至少一臺與超聲波發(fā)生器連接的超聲波加載設(shè)備；所述每臺超聲波加載設(shè)備包括殼體和多條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿，所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿包括旋轉(zhuǎn)頭、主長桿、第一連桿以及第二連桿，所述主長桿上設(shè)有多個(gè)超聲波發(fā)射探頭，每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿上的多個(gè)超聲波發(fā)射探頭一起構(gòu)成陣列排布的超聲波發(fā)射探頭；在細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在殼體上部時(shí)，所述每個(gè)超聲波發(fā)射探頭可在任意角度對準(zhǔn)細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的每個(gè)孔中心。本發(fā)明裝置及方法可實(shí)現(xiàn)研究不同入射角的超聲波作用對細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)或生物材料與細(xì)胞共同培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的影響，可以滿足多組實(shí)驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行，提高實(shí)驗(yàn)過程的效率。
【專利說明】多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是一種多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及方法，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。超聲可用于辟石、切除病變組織(如白內(nèi)障)的手術(shù)，在關(guān)節(jié)置換翻修術(shù)中清除骨水泥；在臨床治療應(yīng)用時(shí)，可在組織中產(chǎn)生熱能，用于減輕疼痛、緩解肌肉痙攣、改善關(guān)節(jié)和肌肉活動；低強(qiáng)度超聲裝置更是用于醫(yī)療成像，對體內(nèi)重要器官、胎兒、眼球及骨組織等進(jìn)行成像；還有研究表明低強(qiáng)度超聲可用于促進(jìn)骨折愈合等。
[0003]超聲波是一種超出人聽覺范圍的聲能，它在體內(nèi)傳播可引起體內(nèi)組織、細(xì)胞或生物分子功能和代謝的變化。一般認(rèn)為超聲治療是由機(jī)械效應(yīng)、溫?zé)嵝?yīng)和理化效應(yīng)共同作用的。一方面，Carter等學(xué)者認(rèn)為低強(qiáng)度超聲作為一種聲能，作用在骨折部位時(shí)將轉(zhuǎn)化為弱機(jī)械能對骨折處組織及細(xì)胞產(chǎn)生力學(xué)刺激，從而促進(jìn)骨折愈合；另一方面，Rawool等學(xué)者認(rèn)為超聲的溫?zé)嵝?yīng)增加了損傷部位的血供，從而增加了損傷部位組織的生長因子和細(xì)胞活素，利于組織自我修復(fù)；此外，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，超聲可以改變細(xì)胞膜的通透性，細(xì)胞膜通透性的改變細(xì)胞膜內(nèi)外的離子代謝。在研究低強(qiáng)度超聲對骨折愈合的研究中，Ryaby等報(bào)道了低強(qiáng)度超聲可以促進(jìn)鈣離子與正在分化中的軟骨，骨細(xì)胞結(jié)合，增加了第二信使的活性，提高了腺苷酸環(huán)化酶活性及成骨細(xì)胞對TGF-β的合成，加速骨的合成?？傊暡ǖ募虞d作為一種外源性的物理刺激，對生物組織中的細(xì)胞、酶、生物分子代謝有著緊密的影響，然而，利用超聲波廣泛研究各種生物材料的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)仍然不夠，超聲作用的內(nèi)在機(jī)理依然不甚明確。
[0004]目前，用于研究超聲波加載對細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖、粘附、分化的影響的實(shí)驗(yàn)裝置主要是單一的在一個(gè)培養(yǎng)皿或密閉腔室中通過液體傳導(dǎo)超聲波，然而，這種裝置在實(shí)驗(yàn)過程中存在操作較繁瑣，不利于批量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境難以達(dá)到細(xì)胞培養(yǎng)要求等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、操作方便、功能多樣，可實(shí)現(xiàn)研究不同入射角的超聲波作用對細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)或生物材料與細(xì)胞共同培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的影響，可以滿足多組實(shí)驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行，提聞實(shí)驗(yàn)過程的效率。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法。 [0007]本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0008]多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括超聲波發(fā)生器以及至少一臺與超聲波發(fā)生器連接的超聲波加載設(shè)備；所述每臺超聲波加載設(shè)備包括殼體和多條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿，所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿包括旋轉(zhuǎn)頭、主長桿、第一連桿以及第二連桿，所述第一連桿的一端從殼體內(nèi)延伸至殼體前部的外側(cè)與旋轉(zhuǎn)頭連接，所述第二連桿的一端從殼體內(nèi)延伸至殼體后部的外側(cè)，所述第一連桿和第二連桿的另一端分別與主長桿連接；所述主長桿上設(shè)有多個(gè)超聲波發(fā)射探頭，每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿上的多個(gè)超聲波發(fā)射探頭一起構(gòu)成陣列排布的超聲波發(fā)射探頭，所述殼體上部設(shè)有陣列排布的多個(gè)通孔，所述每個(gè)通孔與細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的每個(gè)孔對應(yīng)；在細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在殼體上部時(shí)，所述每個(gè)超聲波發(fā)射探頭可在任意角度通過每個(gè)通孔對準(zhǔn)細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的每個(gè)孔中心。
[0009]作為一種優(yōu)選方案,所述每臺超聲波加載設(shè)備還包括多個(gè)角度表盤,所述每個(gè)角度表盤與每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿一一對應(yīng)，并設(shè)置在殼體前部的外側(cè)面上，所述殼體前部的外側(cè)面上還設(shè)有與多個(gè)角度表盤一一對應(yīng)的多個(gè)開口，所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的主長桿從殼體內(nèi)延伸至開口處，以此讀取凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)角度。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述超聲波發(fā)生器內(nèi)部設(shè)有超聲波發(fā)生控制單片機(jī)組，前部的外側(cè)面上設(shè)有超聲波功率控制旋鈕、超聲波頻率控制旋鈕、超聲波波長控制旋鈕、超聲波作用時(shí)間控制旋鈕以及與各個(gè)控制旋鈕一一對應(yīng)的四個(gè)數(shù)字顯示窗，所述超聲波發(fā)生控制單片機(jī)組通過線路分別與超聲波功率控制旋鈕、超聲波頻率控制旋鈕、超聲波波長控制旋鈕、超聲波作用時(shí)間控制旋鈕和四個(gè)數(shù)字顯示窗連接。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述每臺超聲波加載設(shè)備還包括電路板，所述電路板設(shè)置在殼體內(nèi)的下方位置，所述多個(gè)超聲波發(fā)射探頭通過電路板與超聲波發(fā)生器連接。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述裝置還包括兩條彈性松緊帶，所述每條彈性松緊帶的兩端配有鉤環(huán)，所述兩條彈性松緊帶分別通過鉤環(huán)搭扣在殼體前部的兩端和殼體后部的兩端，使細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在殼體上。 [0013]作為一種優(yōu)選方案，所述裝置還包括細(xì)胞培養(yǎng)箱，所述細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)設(shè)有縱向分布的多層培養(yǎng)臺，所述每層培養(yǎng)臺用于放置一臺超聲波加載設(shè)備。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)角度范圍是O~180°。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，在細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在殼體上部時(shí)，所述多條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)中心線位于細(xì)胞培養(yǎng)多孔板孔內(nèi)底部平面上。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，所述殼體內(nèi)在凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)空間之外的部分填充有吸聲材料。
[0017]本發(fā)明的另一目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0018]多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0019]I)將一臺或多臺超聲加載設(shè)備經(jīng)過環(huán)氧乙烷滅菌后放入細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)，再將超聲加載設(shè)備與細(xì)胞培養(yǎng)箱外的超聲波發(fā)生器連接；
[0020]2)將細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在超聲加載設(shè)備上，通過旋轉(zhuǎn)凹形旋轉(zhuǎn)螺桿，調(diào)節(jié)在實(shí)驗(yàn)過程中的超聲波的入射角度，然后關(guān)閉細(xì)胞培養(yǎng)箱；
[0021]3)打開超聲波發(fā)生器的電源，通過功率、頻率、波長和作用時(shí)間四個(gè)控制旋鈕設(shè)置實(shí)驗(yàn)所需參數(shù)，開始實(shí)驗(yàn)；
[0022]4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉超聲波發(fā)生器的電源，取出細(xì)胞培養(yǎng)多孔板進(jìn)行細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測，并解除超聲波發(fā)生器與超聲波加載設(shè)備的連接，取出超聲波加載設(shè)備，關(guān)閉細(xì)胞培養(yǎng)箱，完成實(shí)驗(yàn)。
[0023]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:[0024]1、本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置使用獨(dú)立的超聲波發(fā)生器，實(shí)驗(yàn)過程中，可將其置于細(xì)胞培養(yǎng)箱之外，解決了裝置滅菌困難，空間較大，不易挪動，不適于高濕度環(huán)境等難題。
[0025]2、本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中，超聲波加載設(shè)備與超聲波發(fā)生器分離、分別獨(dú)立使用，實(shí)驗(yàn)過程中，超聲波加載設(shè)備與細(xì)胞培養(yǎng)多孔板一起放入細(xì)胞培養(yǎng)箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[0026]3、本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中，超聲波加載設(shè)備上設(shè)有陣列排布的超聲波探頭，每個(gè)超聲波探頭垂直于旋轉(zhuǎn)螺桿的主長桿，其發(fā)生面在旋轉(zhuǎn)螺桿平面上，每個(gè)探頭在任意旋轉(zhuǎn)角度都與細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的相應(yīng)孔對應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)多組不同參數(shù)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行。
[0027]4、本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中，超聲波加載設(shè)備在殼體內(nèi)在凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)空間之外的部分用吸聲材料進(jìn)行填充，防止了反射的超聲波對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
[0028]5、本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中，在細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在超聲波加載設(shè)備的殼體上部時(shí)，所述多條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)中心線位于細(xì)胞培養(yǎng)多孔板孔內(nèi)底部平面上，使得超聲波作用區(qū)域在細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的每個(gè)孔中心。
[0029]6、本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用范圍廣，既可以實(shí)現(xiàn)研究O~90°入射角的超聲波作用對細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的影響，也可以實(shí)現(xiàn)研究O~90°入射角的超聲波作用對生物材料與細(xì)胞共同培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的影響。
[0030]7、本發(fā)明的多角 度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、操作方便、功能多樣，可以滿足多組實(shí)驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行，提高實(shí)驗(yàn)過程的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)胞培養(yǎng)箱、超聲波發(fā)生器和超聲波加載設(shè)備的關(guān)系示意圖。
[0032]圖2為本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的超聲波發(fā)生器的正面結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖3為本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的超聲波發(fā)生器的左部透視圖。
[0034]圖4為本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的超聲波加載設(shè)備直接安裝細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的正面結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖5為本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的超聲波加載設(shè)備直接安裝細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的左部透視結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖6為本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的超聲波加載設(shè)備片狀生物材料與細(xì)胞共同培養(yǎng)的正面結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖7為本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的超聲波加載設(shè)備片狀生物材料與細(xì)胞共同培養(yǎng)的左部透視結(jié)構(gòu)圖。
[0038]其中，1-細(xì)胞培養(yǎng)箱，2-超聲波發(fā)生器，3-超聲波加載設(shè)備，4-彈性松緊帶，5-培養(yǎng)臺，6-超聲波發(fā)生控制單片機(jī)組，7-超聲波功率控制旋鈕，8-超聲波頻率控制旋鈕，9-超聲波波長控制旋鈕，10-超聲波作用時(shí)間控制旋鈕，11-數(shù)字顯示窗，12-細(xì)胞培養(yǎng)多孔板，13-殼體，14-電路板，15-角度表盤，16-凹形旋轉(zhuǎn)螺桿，17-開口，18-旋轉(zhuǎn)頭，19-主長桿，20-第一連桿，21-第二連桿，22-超聲波發(fā)射探頭，23-通孔，24-吸聲材料，25-片狀生物材料，26-安全硅膠片。
【具體實(shí)施方式】
[0039]實(shí)施例1:
[0040]如圖1~圖7所示，本實(shí)施例的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括細(xì)胞培養(yǎng)箱1、超聲波發(fā)生器2、三臺超聲波加載設(shè)備3以及兩條彈性松緊帶4 ;所述細(xì)胞培養(yǎng)箱I內(nèi)設(shè)有縱向分布的三層培養(yǎng)臺5,所述每層培養(yǎng)臺5用于放置一臺超聲波加載設(shè)備3,三臺超聲波加載設(shè)備3均與超聲波發(fā)生器2連接。
[0041]所述超聲波發(fā)生器2內(nèi)部設(shè)有超聲波發(fā)生控制單片機(jī)組6，前部的外側(cè)面上設(shè)有超聲波功率控制旋鈕7、超聲波頻率控制旋鈕8、超聲波波長控制旋鈕9、超聲波作用時(shí)間控制旋鈕10以及與四個(gè)控制旋鈕一一對應(yīng)的四個(gè)數(shù)字顯示窗11，所述超聲波發(fā)生控制單片機(jī)組6通過線路分別與超聲波功率控制旋鈕7、超聲波頻率控制旋鈕8、超聲波波長控制旋鈕9、超聲波作用時(shí)間控制旋鈕10和四個(gè)數(shù)字顯示窗11連接，所述超聲波發(fā)生控制單片機(jī)組6可以產(chǎn)生用于生物醫(yī)學(xué)超聲成像的低強(qiáng)度超聲波，強(qiáng)度為I~50mW/cm2 ;也可以產(chǎn)生臨床治療用的超聲波，強(qiáng)度為I~3W/cm2。
[0042]本實(shí)施例采用的細(xì)胞培養(yǎng)多孔板12具有陣列排布的十二個(gè)孔(圖中未示出)，每一列有三個(gè)孔，在進(jìn)行單獨(dú)的細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，粉末、薄膜、支架之類的生物材料與細(xì)胞共培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)室可直接使用 市場上購買的細(xì)胞培養(yǎng)多孔板，而在研究片狀密實(shí)材料如金屬片、陶瓷片時(shí)，最好使用通孔細(xì)胞培養(yǎng)多孔板。
[0043]所述每臺超聲波加載設(shè)備3包括殼體13、電路板14、四個(gè)角度表盤15以及四條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16，所述電路板14設(shè)置在殼體13內(nèi)的下方位置，所述每個(gè)角度表盤15與每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16 —一對應(yīng)，并設(shè)置在殼體13前部的外側(cè)面上，所述殼體13前部的外側(cè)面上還設(shè)有與四個(gè)角度表盤15 —一對應(yīng)的四個(gè)開口 17 ;所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16包括旋轉(zhuǎn)頭18、主長桿19、第一連桿20以及第二連桿21，所述主長桿19從殼體13內(nèi)延伸至開口 17處，所述第一連桿20的一端從殼體13內(nèi)延伸至殼體13前部的外側(cè)與旋轉(zhuǎn)頭18連接,所述第二連桿21的一端從殼體13內(nèi)延伸至殼體13后部的外側(cè),所述第一連桿20和第二連桿21的另一端分別與主長桿19連接；在旋轉(zhuǎn)頭18的帶動下，可使主長桿19、第一連桿20和第二連桿21同時(shí)旋轉(zhuǎn)。
[0044]所述主長桿19上設(shè)有三個(gè)超聲波發(fā)射探頭22，每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16上的三個(gè)超聲波發(fā)射探頭22構(gòu)成陣列排布的超聲波發(fā)射探頭22，即共有十二個(gè)超聲波發(fā)射探頭22 ;所述殼體13上部設(shè)有陣列排布的十二個(gè)通孔23，所述每個(gè)通孔與細(xì)胞培養(yǎng)多孔板12的每個(gè)孔一一對應(yīng)，所述每個(gè)超聲波發(fā)射探頭22通過每個(gè)通孔23對準(zhǔn)細(xì)胞培養(yǎng)多孔板12的每個(gè)孔中心，并通過電路板14與超聲波發(fā)生器2相連接；所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16的旋轉(zhuǎn)角度范圍是O~180°，使超聲波發(fā)射探頭22圍繞凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16的旋轉(zhuǎn)中心線(即旋轉(zhuǎn)頭18的水平中心線)以O(shè)~180° (半圓角度)旋轉(zhuǎn)；所述凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16的旋轉(zhuǎn)中心線位于細(xì)胞培養(yǎng)多孔板內(nèi)孔底部平面上，使超聲波正好作用在細(xì)胞上。所述殼體13內(nèi)在凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16的旋轉(zhuǎn)空間之外的部分填充有吸聲材料24，防止了反射的超聲波對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
[0045]所述每條彈性松緊帶4為耐高溫(可承受滅菌高溫)彈性固定帶，其兩端配有鉤環(huán)，所述兩條彈性松緊帶4分別通過鉤環(huán)搭扣在殼體13前部的兩端和殼體13后部的兩端，使細(xì)胞培養(yǎng)多孔板12固定在殼體13上。
[0046]如圖1~圖5所示，本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)過程，包括以下步驟:
[0047]I)將超聲加載設(shè)備3經(jīng)過環(huán)氧乙烷滅菌后放入細(xì)胞培養(yǎng)箱I內(nèi)，再將超聲加載設(shè)備與細(xì)胞培養(yǎng)箱I外的超聲波發(fā)生器2連接；
[0048]2)若是進(jìn)行細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)，將細(xì)胞培養(yǎng)多孔板12直接固定在殼體13上部，如圖6所示；若是進(jìn)行片狀生物材料25與細(xì)胞的共同培養(yǎng)，利用安全硅膠片26對片狀生物材料25進(jìn)行密封，將安全硅膠片26和片狀生物材料25整體放置在殼體13上部的每個(gè)通孔23上，再將細(xì)胞培養(yǎng)多孔板12固定，如圖7所示；然后通過旋轉(zhuǎn)凹形旋轉(zhuǎn)螺桿16，調(diào)節(jié)在實(shí)驗(yàn)過程中的超聲波的入射角度(O~90° )，然后關(guān)閉細(xì)胞培養(yǎng)箱I;
[0049]3)打開超聲波發(fā)生器2的電源，通過功率、頻率、波長和作用時(shí)間四個(gè)控制旋鈕設(shè)置實(shí)驗(yàn)所需參數(shù)，開始實(shí)驗(yàn)；
[0050]4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉超聲波發(fā)生器2的電源，取出細(xì)胞培養(yǎng)多孔板12進(jìn)行細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測，并解除超聲波發(fā)生器2與超聲波加載設(shè)備3的連接，取出超聲波加載設(shè)備3，關(guān)閉細(xì)胞培養(yǎng)箱I，完成實(shí)驗(yàn)。
[0051]綜上所述，本發(fā)明的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)研究不同入射角的超聲波作用對細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)或生物材料與細(xì)胞共同培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的影響，可以滿足多組實(shí)驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行，提聞實(shí)驗(yàn)過程的效率。
[0052] 以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的實(shí)施例，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，例如角度表盤、凹形旋轉(zhuǎn)螺桿、超聲波發(fā)射探頭的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)角度也可以是15~165°的范圍內(nèi)等等，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明專利所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明專利的技術(shù)方案及其發(fā)明專利構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括超聲波發(fā)生器以及至少一臺與超聲波發(fā)生器連接的超聲波加載設(shè)備；所述每臺超聲波加載設(shè)備包括殼體和多條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿，所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿包括旋轉(zhuǎn)頭、主長桿、第一連桿以及第二連桿，所述第一連桿的一端從殼體內(nèi)延伸至殼體前部的外側(cè)與旋轉(zhuǎn)頭連接，所述第二連桿的一端從殼體內(nèi)延伸至殼體后部的外側(cè)，所述第一連桿和第二連桿的另一端分別與主長桿連接；所述主長桿上設(shè)有多個(gè)超聲波發(fā)射探頭，每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿上的多個(gè)超聲波發(fā)射探頭一起構(gòu)成陣列排布的超聲波發(fā)射探頭，所述殼體上部設(shè)有陣列排布的多個(gè)通孔，所述每個(gè)通孔與細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的每個(gè)孔對應(yīng)；在細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在殼體上部時(shí)，所述每個(gè)超聲波發(fā)射探頭可在任意角度通過每個(gè)通孔對準(zhǔn)細(xì)胞培養(yǎng)多孔板的每個(gè)孔中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述每臺超聲波加載設(shè)備還包括多個(gè)角度表盤，所述每個(gè)角度表盤與每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿一一對應(yīng)，并設(shè)置在殼體前部的外側(cè)面上，所述殼體前部的外側(cè)面上還設(shè)有與多個(gè)角度表盤一一對應(yīng)的多個(gè)開口，所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的主長桿從殼體內(nèi)延伸至開口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生器內(nèi)部設(shè)有超聲波發(fā)生控制單片機(jī)組，前部的外側(cè)面上設(shè)有超聲波功率控制旋鈕、超聲波頻率控制旋鈕、超聲波波長控制旋鈕、超聲波作用時(shí)間控制旋鈕以及與各個(gè)控制旋鈕一一對應(yīng)的四個(gè)數(shù)字顯示窗，所述超聲波發(fā)生控制單片機(jī)組通過線路分別與超聲波功率控制旋鈕、超聲波頻率控制旋鈕、超聲波波長控制旋鈕、超聲波作用時(shí)間控制旋鈕和四個(gè)數(shù)字顯示窗連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述每臺超聲波加載設(shè)備還包括電路板，所述電路板設(shè)置在殼體內(nèi)的下方位置，所述多個(gè)超聲波發(fā)射探頭通過電路板與 超聲波發(fā)生器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述裝置還包括兩條彈性松緊帶，所述每條彈性松緊帶的兩端配有鉤環(huán)，所述兩條彈性松緊帶分別通過鉤環(huán)搭扣在殼體前部的兩端和殼體后部的兩端，使細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在殼體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述裝置還包括細(xì)胞培養(yǎng)箱，所述細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)設(shè)有縱向分布的多層培養(yǎng)臺，所述每層培養(yǎng)臺用于放置一臺超聲波加載設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述每條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)角度范圍是O~180°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:在細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在殼體上部時(shí)，所述多條凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)中心線位于細(xì)胞培養(yǎng)多孔板孔內(nèi)底部平面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述殼體內(nèi)在凹形旋轉(zhuǎn)螺桿的旋轉(zhuǎn)空間之外的部分填充有吸聲材料。
10.多角度超聲波加載的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于包括以下步驟: I)將一臺或多臺超聲加載設(shè)備經(jīng)過環(huán)氧乙烷滅菌后放入細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)，再將超聲加載設(shè)備與細(xì)胞培養(yǎng)箱外的超聲波發(fā)生器連接； 2)將細(xì)胞培養(yǎng)多孔板固定在超聲加載設(shè)備上，通過旋轉(zhuǎn)凹形旋轉(zhuǎn)螺桿，調(diào)節(jié)在實(shí)驗(yàn)過程中的超聲波的入射角度，然后關(guān)閉細(xì)胞培養(yǎng)箱； 3)打開超聲波發(fā)生器的電源，通過功率、頻率、波長和作用時(shí)間四個(gè)控制旋鈕設(shè)置實(shí)驗(yàn)所需參數(shù)，開始實(shí)驗(yàn)； 4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉超聲波發(fā)生器的電源，取出細(xì)胞培養(yǎng)多孔板進(jìn)行細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測，并解除超聲波發(fā)生器與超聲波加載設(shè)備的連接，取出超聲波加載設(shè)備，關(guān)閉細(xì)胞培養(yǎng)箱，完成 實(shí)驗(yàn)。
【文檔編號】C12M3/00GK104004656SQ201410227850
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】寧成云, 余遵雄 申請人:華南理工大學(xué)