[发明专利]一种可施加参数化电场的体外实验装置及其温度控制方法

权利要求书

1.一种可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，包括：

培养皿(8)，用于容纳体外培养的生物组织；

偶数个电极板(14)，设置于培养皿(8)的内壁，用于向培养液施加电场；和

结构支架(15)，用于固定培养皿(8)和若干电极板(14)。

2.根据权利要求1所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述电极板(14)包括电路板(5)、导电端子(9)、电极(12)、介电层(6)和热敏传感器(7)，其中

所述导电端子(9)被配置为从外部接收电信号并传递至所述电极(12)，并将所述热敏传感器(7)所感测的信号传递至外部；

所述电极(12)被配置为从导电端子(9)接收电信号，并将电信号施加于所述介电层(6)；和

所述热敏传感器(7)被配置为感测环境温度并传递至所述导电端子(9)。

3.根据权利要求2所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述结构支架(15)包括电极插板(1)、支撑柱(3)和底座(4)，所述支撑柱(3)将所述电极插板(1)支撑于所述底座(4)上，以容纳所述培养皿(8)，所述电极板(14)通过所述导电端子(9)与所述电极插板(1)电连接。

4.根据权利要求1所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述偶数个电极板(14)在培养皿(8)中形成两两相对放置。

5.根据权利要求3所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述导电端子(9)、电极(12)、介电层(6)和热敏传感器(7)在所述电路板(5)上。

6.根据权利要求3所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述电极(12)为电路板(5)上的部分裸露的导电部分，所述介电层(6)贴附于所述电极(12)表面。

7.根据权利要求2所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述电极(12)与所述介电层(6)之间还可以包括其他导电层(13)。

8.根据权利要求2所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述介电层(6)的介电常数大于1000。

9.根据权利要求8所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述介电层(6)的介电常数为24000。

10.根据权利要求1所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述结构支架(15)还包括顶板(2)，所述顶板(2)上设置有过孔，所述电极板(14)可以穿过所述过孔并放入所述培养皿(8)中。

11.根据权利要求1所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述底座(4)上具有与所述培养皿(8)底部外壁形状和尺寸相同的凹槽，以固定所述培养皿(8)。

12.根据权利要求1所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述培养皿(8)的材料为热导率高的材质。

13.根据权利要求12所述的可施加参数化电场的体外实验装置，其特征在于，所述培养皿的材料为石英玻璃或陶瓷。

14.一种可施加参数化电场的体外实验装置的温度控制方法，其特征在于，

设置温度控制单元控制的温度值，所述温度值用SV表示，温度监测单元在一个采样周期T内采集N个温度值并反馈回温度控制单元，所采集的温度值用PV表示，温度控制单元接收到温度信息并进行PV关于时间t的线性拟合算法处理，满足以下公式：PV＝atⁿ+C，

其中a、n、C为常数，温度动态平衡时PV＝SV，若PV不等于SV时，分为以下四种情况进行调整,

(1)当a＝0时，PV＝C，培养皿内部温度已经恒定,若CSV，增大电信号输出强度，增加产热量，直至C＝SV；若CSV，减小电信号输出强度，减少产热量，直至C＝SV；

(2)当a0，n＝0时，PV＝a+C，此时处理同(1)；

(3)当a0，n0或a0，n0时，PV＝atⁿ+C，PV正呈上升趋势，此时培养皿内部温度处于上升状态，若PVSV，此时缓慢增大电信号输出强度，缓慢增加产热量，使得PV增速放缓并趋于SV，直至PV＝SV；若PVSV，此时减小电信号输出强度，减少产热量，使得PV下降并趋于SV，直至PV＝SV；

(4)当a0，n0或a0，n0时，PV正呈下降趋势，此时培养皿内部温度处于下降状态，若PVSV，增大电信号输出强度，增加产热量，使得PV上升并趋于SV，直至PV＝SV；若PVSV，此时缓慢减小电信号输出强度，缓慢减少产热量，使得PV降速放缓并趋于SV，直至PV＝SV。