[发明专利]一种细胞实验中音乐干预装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于实验装置领域，涉及一种细胞实验中音乐干预装置及其实验方法，具体涉及一种细胞实验施加音乐干预时的环境设置、分贝控制、扬声器与干预细胞之间位置关系的控制方法。

技术背景

音乐一直是医疗的一个元素，人类对音乐治疗的认识源于其对心身的“治愈”，由于医学的科学基础建立于19世纪晚期，因此对音乐治疗机制的解释经历了从无科学到软科学及至最近真正的脑科学的阶段性进步。众所周知，生物学细胞对各种刺激具有惊人的感知能力。上世纪80年代报道了细胞能“听”的第一篇具有革命性意义的报道，自此音乐作为一种实验干预条件用于整体动物实验及细胞学研究中，但因目前缺乏音乐干预条件的明确界定，致使研究结果难以统一。

目前已报道音乐干预方法多是通过将受干预细胞与扬声器置于同一平面上实现的，这种放置方法虽简单、易操作，但缺点也很明显：

(1)水平放置无法避免扬声器在工作过程中产生的物理震动对细胞的干扰。

(2)在这种平面音乐干预条件的施加下，由于单个扬声器仅能从受干预的细胞一侧施加音乐干预，则会导致位于细胞培养板内的细胞不能均匀的接受声波干预。

(3)当选取双侧扬声器进行音乐干预时，双侧扬声器过近的摆位会造成高低音单元存在相位差，传递给细胞的声音失同步；另外达到两个扬声器间合理间距的摆位需占用的空间大，因而实现良好均匀的声场条件控制的难度较大。

本发明界定了音乐干预的细胞学研究中，细胞培养箱内环境优化设置：内置扬声器的选择、扬声器与细胞培养容器间的位置摆放关系、音乐的声级控制。

发明内容

针对现有音乐干预方法中存在的扬声器物理振动干扰以及声场不均匀的缺陷，本发明提供一种细胞实验中音乐干预装置及其实验方法。本发明解决了细胞实验中音乐播放的环境设置、分贝控制、音箱与细胞之间的位置关系，能克服现有音乐干预手段中音乐干预不均匀，以及干预环境中多重声反射的干扰等缺陷，可较为简单方便地将细胞置于合适的音乐条件下干预，效果良好，并为后续一系列实验打下基础。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种细胞实验中音乐干预装置，该胞实验中音乐干预装置中CO₂培养箱内悬吊细胞培养板以实现音乐干预，具体包括CO₂恒温培养箱1、无纺布细胞板悬吊装置2、细胞培养容器3、扬声器4、分贝仪、水槽5、无弹力绳6。

所述的CO₂恒温培养箱1为长方体结构，扬声器4设置于CO₂恒温培养箱1底层中心位置。所述的扬声器4为全功能红外遥控的全频锥盆扬声器，频率响应范围为80Hz-20kHz，其失真度≤0.5％，可在实验空间外控制音乐播放时间并调控音量。所述的水槽5放在CO₂恒温培养箱1的底层上，用于调节CO₂恒温培养箱1内部的湿度。

所述的无纺布细胞板悬吊装置2包括方形的无纺布、无弹力绳6，无弹力绳6位于无纺布的四个角处，无纺布通过无弹力绳6设置于CO₂恒温培养箱1内部，无纺布细胞板悬吊装置2到CO₂恒温培养箱1底面高度为CO₂恒温培养箱1高度值的2/3。所述的无纺布细胞板悬吊装置2中的无纺布代替培养箱内的不锈钢培养架承托细胞培养板，减弱声音的固体传递效应，使细胞处于近乎悬空的位置状态，在这基础上施加扬声器的音乐干预，可使细胞只受到空气中扬声器的声场影响。

所述的分贝仪使用时放置于无纺布的中心位置，用于测定扬声器工作的分贝值，记录分贝仪示数与扬声器音量之间的关系后，取出分贝仪。

所述的细胞培养容器3放置于无纺布的中心位置，细胞放置于细胞培养容器3上，细胞培养容器3和扬声器4呈上下垂直关系，垂直距离固定在20-25cm，避免平面摆放时细胞板单侧接受音乐干预而致音乐干预不均匀的情况。所述的细胞培养容器3为细胞培养板、细胞培养皿、细胞培养瓶，细胞培养板为6孔板、12孔板、24孔板、48孔板、96孔板。

采用上述细胞实验中音乐干预装置进行音乐干预的方法，包括以下步骤：

(1)去除CO₂恒温培养箱1内原有的培养架，减少扬声器4工作时的物理共振。

(2)通过无弹力绳6将无纺布细胞板悬吊装置2中的无纺布固定于CO₂恒温培养箱1内2/3高度处，将扬声器4放置于CO₂恒温培养箱1的底层中心处。所述的CO₂恒温培养箱1的温度为37℃。