[发明专利]一种用于细胞生物电磁效应评估的培养系统

说明书

本发明属于脉冲电磁场生物学效应研究领域。其公开了一种用于细胞生物电磁效应评估的培养系统，为细胞提供恒温恒湿的环境，减少外界环境对细胞生物效应的影响，为精确评估电磁场对细胞分子水平的辐射效应提供基础。该系统包括：信号发生器、功率放大器和细胞培养箱；细胞培养箱包括箱体以及设置于箱体中的支架、细胞培养板和磁场检测传感器；细胞培养板设置在支架上，细胞培养板上设置有均匀分布的用于盛装细胞培养液的板孔；在细胞培养板的上方和下方各设置有一层阵列线圈；信号发生器与功率放大器电连接，功率放大器与阵列线圈电连接；磁场检测传感器与信号放大器电连接。

技术领域

本发明涉及一种用于细胞生物电磁效应评估的培养系统，属于脉冲电磁场生物学效应研究领域。

背景技术

交变电磁场在细胞层面的生物效应是研究生物电磁效应的基础，在电磁场对疾病的治疗和预防等应用方面具有一定的指导意义。

目前用于评估交变电磁场对于细胞的生物学效应研究的常规方法是将细胞暴露在开放环境的交变电磁场中。在开放环境中，温度、空气湿度以及培养液中的pH会造成细胞在一定程度上的生物学变化，从而难以区分和研究交变电磁场对细胞的生物效应；另外，随着在开放环境中的暴露时间的增加，导致细胞活力下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种用于细胞生物电磁效应评估的培养系统，为细胞提供恒温恒湿的环境，减少外界环境对细胞生物效应的影响，为精确评估电磁场对细胞分子水平的辐射效应提供基础。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种用于细胞生物电磁效应评估的培养系统，包括：信号发生器、功率放大器和细胞培养箱；所述细胞培养箱包括箱体以及设置于箱体中的支架、细胞培养板和磁场检测传感器；所述细胞培养板设置在支架上，细胞培养板上设置有均匀分布的用于盛装细胞培养液的板孔；在所述细胞培养板的上方和下方各设置有一层阵列线圈；所述信号发生器与功率放大器电连接，用于产生多种不同波形且强度、频率可调节的驱动电流；所述功率放大器与阵列线圈电连接，用于对驱动电流进行放大以驱动阵列线圈产生作用于细胞培养板的交变磁场；所述磁场检测传感器与信号发生器电连接，用于检测细胞培养箱中的实际磁场强度并反馈给信号发生器，形成闭环控制，用作信号发生器对产生的磁场强度的调节。

作为进一步优化，所述阵列线圈包括串联的多个圆形线圈，圆形线圈的个数与所述板孔的个数相等，圆形线圈的内径与所述板孔的内径相等。

作为进一步优化，所述细胞培养板的上方和下方的阵列线圈中的圆形线圈与板孔一一对应，各个圆形线圈的中心与对应的板孔的中心对齐。

作为进一步优化，所述细胞培养板的上方和下方的阵列线圈与细胞培养板之间的距离相等，且上方的阵列线圈与下方的阵列线圈之间的间隔等于圆形线圈的半径。

本发明的有益效果是：

基于上述设计的培养系统，将细胞培养板和阵列线圈整合设置于箱体中，并通过密封口用线缆与外部的功率放大器相连，从而避免将细胞暴露在开放的交变电磁环境中，减少外界环境对细胞生物效应的影响；而通过细胞培养板的上下两层阵列线圈的设置，组成一个赫姆霍兹线圈阵列，使得位于中间的细胞培养板能够获得磁场均匀度较好的磁场环境，以此保证细胞培养的稳定性和标准化，为精确评估电磁场对细胞分子水平的辐射效应提供基础。

附图说明

图1为本发明中的培养系统的原理框图；

图2为本发明实施例中的培养系统结构示意图；

图3为细胞培养板与上、下层阵列线圈的示意图；

图4为细胞培养板上的板孔的电磁场原理图；

图中，1为箱体，2为上层的阵列线圈，3为细胞培养板，4为下层的阵列线圈，5为支架，6为功率放大器。