CN102191176A - 细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，包括：由氡源制备并调整好含量的氡气、空气压缩气源送出的新鲜空气和香烟烟雾发生器输送的香烟烟雾这三种气体由各自的流量控制器分配到细胞暴露腔；细胞膜板上表面暴露于细胞暴露腔内，下表面浸润在细胞培养液腔内并共同安装于温育室内，消毒气体供应装置连接到气体回路和细胞暴露腔，细胞暴露腔的废气可回收到积累室再次循环使用也可以经废气处理装置吸附处理后安全排放；整个设备全封闭无泄漏。有益效果是：提供了一种不用实验动物、可随意调整氡气和香烟烟雾含量以及染毒组合顺序的细胞暴露染毒实验设备，在毒理、分子生物、细胞、放射、医学等科研领域，提供了新方法和新实验手段。

Description

细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备

技术领域

本发明涉及一种细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备。

背景技术

目前公认香烟烟雾和氡气及其子体是危害人类健康的两个主要因素；因此在毒理、环保、放射、医学等领域深受到科学界的重视。目前，最缺乏的是精确定量控制、操作方便、安全无泄漏、直观可靠的模拟和制造氡气和香烟烟雾联合暴露染毒的专用设备，特别缺乏的是不使用实验动物，直接用体外细胞实验的细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备。严重制约了这方面的科学研究发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，用细胞代替实验动物、消耗氡气量小、操作方便、安全无泄漏、直观可靠、精确定量控制、可随意调整氡气和香烟烟雾含量以及染毒组合顺序的联合暴露染毒实验设备。为毒理、环保、分子生物、细胞、放射、医学等领域相关科学研究开拓了新的方法，提供了新的实验手段。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备。该设备包括有：可发生氡气的氡源连接充源回路至积累室，充源循环泵和充源流量控制器调整积累室氡气及其相应子体的积累量；空气压缩气源通过积累空气流量控制器调整积累室内的氡气及其相应子体的含量并有测氡仪表通过测氡回路来监测；通过暴露回路、暴露循环泵和暴露氡气流量控制器输送调整好含量的氡气及相应子体到温育室内的一个或若干个细胞暴露腔内,通过调节暴露氡气流量控制器调整输送到细胞暴露腔的氡气及其相应子体的流量，空气压缩气源可分别给积累室和每个细胞暴露腔提供新鲜空气,通过调节积累空气流量控制器和暴露流量控制器分别调整积累室和每个细胞暴露腔内的氡气及其子体的混合气体含量, 暴露回路可将细胞暴露腔部分回收的氡气及其子体送回积累室进行再次积累循环使用；不需要再次积累循环使用的废气可以经过排放流量控制器和排放管路送到废气处理装置吸附处理后安全排放；将已经种植好实验细胞的若干个细胞膜板安放于各自的细胞暴露腔内，每个细胞暴露腔内有一个向下的喇叭口状的扩散气口对准每个细胞膜板上表面进行充分的混合气体暴露染毒，废气经收集气口回收，通过带排放流量控制器的排放管路和废气处理装置安全排放。每个细胞膜板下表面浸润在连接细胞培养液供应装置的细胞培养液腔内保证细胞正常营养供应；每个细胞暴露腔和细胞培养液腔安装在同一个温育室内，与温育室相连接的温育控制装置保证每个细胞暴露腔和细胞培养液腔的环境恒定在利于细胞的生存温度中。专用的消毒气体供应装置连接到空气压缩气源的输出回路中可以让消毒气体充盈并流通过所有气体回路和每个细胞暴露腔进行彻底消毒灭菌。

可控含量的香烟烟雾发生器产生香烟烟雾经过暴露香烟流量控制器输送至细胞暴露腔,调节暴露空气流量控制器、暴露氡气流量控制器和暴露香烟流量控制器可以随意调整氡气及其相应子体和香烟烟雾含量以及染毒组合顺序进行联合暴露染毒实验；细胞暴露腔的废气经带排放流量控制器的排放管路和废气处理装置安全排放。空气压缩气源通过暴露空气流量控制器和排放流量控制器可直接给细胞暴露腔提供新鲜空气吹扫清除细胞暴露腔和暴露回路残存的废气。

本发明的效果是：提供了一种细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，用细胞代替实验动物、消耗氡气量小、操作方便、安全无泄漏、直观可靠、精确定量控制、可随意调整氡气和香烟烟雾含量以及染毒组合顺序的联合暴露染毒实验设备。为毒理、环保、分子生物、细胞、放射、医学等领域相关科学研究开拓了新的方法，提供了新的实验手段。

附图说明

附图为本发明结构的示意图；

图中：

1、空气压缩气源

2、积累空气流量控制器

3、暴露空气流量控制器

4、氡源

5、充源循环泵

6、充源流量控制器

7、测氡仪表

8、测氡回路

9、积累室

10、暴露循环泵

11、暴露氡气流量控制器

12、细胞暴露腔

13、细胞培养液腔

14、扩散气口

15、收集气口

16、细胞膜板

17、细胞培养液供应装置

18、温育控制装置

19、暴露流量控制器

20、氡气排放流量控制器

21、废气处理装置

22、排放流量控制器

23、充源回路

24、暴露回路

25、排放管路

26、温育室

27、消毒气体供应装置

28、香烟烟雾发生器

29、暴露香烟流量控制器

30、循环氡气流量控制器

31、烟雾含量测控仪。

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明的细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备加以说明。

如附图所示，本发明设备包括有：可发生氡气的氡源4连接充源回路23至积累室9，充源循环泵5和充源流量控制器6调整积累室9内的氡气及其相应子体的积累量；空气压缩气源1通过积累空气流量控制器2调整积累室9内的氡气及其相应子体的含量并有测氡仪表7通过测氡回路8来监测；通过暴露回路24、暴露循环泵10和暴露氡气流量控制器11输送调整好含量的氡气及相应子体到温育室26内的一个或若干个细胞暴露腔12内,通过调节暴露氡气流量控制器11、暴露流量控制器19和氡气排放流量控制器20调整输送到细胞暴露腔12的氡气及其相应子体的流量,空气压缩气源1可分别给积累室9和每个细胞暴露腔12提供新鲜空气,通过调节积累空气流量控制器2和暴露空气流量控制器3分别调整积累室9和每个细胞暴露腔12内的氡气及其子体的混合气体含量, 暴露回路24可将细胞暴露腔12部分回收的氡气及其子体经循环氡气流量控制器30送回积累室9进行再次积累循环使用；不需要再次积累循环使用的废气可以经过氡气排放流量控制器20、排放流量控制器22和排放管路25送到废气处理装置吸附处理后安全排放；将已经种植好实验细胞的若干个细胞膜板16安放于各自的细胞暴露腔12内，每个细胞暴露腔12内有一个向下的喇叭口状的扩散气口14对准每个细胞膜板16上表面进行充分的混合气体暴露染毒，每个细胞暴露腔12中的混合气体经收集气口15回收，通过带氡气排放流量控制器20、排放流量控制器22的排放管路25和废气处理装置21安全排放。每个细胞膜板16下表面浸润在连接细胞培养液供应装置17的细胞培养液腔13内保证细胞正常营养供应；每个细胞暴露腔12和细胞培养液腔13安装在同一个温育室16内，与温育室26相连接的温育控制装置18保证每个细胞暴露腔12和细胞培养液腔13的环境恒定在利于细胞的生存温度中。专用的消毒气体供应装置27连接到空气压缩气源1的输出回路中可以让消毒气体充盈并流通过所有气体回路和每个细胞暴露腔12进行彻底消毒灭菌。

可控含量的香烟烟雾发生器28产生香烟烟雾经过暴露香烟流量控制器29输送至细胞暴露腔12,烟雾含量测控仪31监测香烟烟雾含量，调节暴露空气流量控制器3、暴露氡气流量控制器11和暴露香烟流量控制器29可以随意调整氡气及其相应子体和香烟烟雾含量以及染毒组合顺序进行联合暴露染毒实验；细胞暴露腔12的废气经带排放流量控制器22的排放管路25和废气处理装置21安全排放。空气压缩气源1通过暴露空气流量控制器3和排放流量控制器22可直接给细胞暴露腔12提供新鲜空气吹扫清除细胞暴露腔12和暴露回路24残存的废气。

实施例：

使用细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备时，首先关闭氡源4和空气压缩机1,打开所有的流量控制器和暴露循环泵10,开启消毒气体供应装置27让消毒气体充盈并流通过所有气体回路和每个细胞暴露腔12进行彻底消毒灭菌。灭菌后立即关闭所有流量控制器和暴露循环泵10，启动温育控制装置18，打开温育室26在无菌的条件下将已经种植好实验细胞的若干个细胞膜板16安放于各自的细胞暴露腔12内，闭合温育室26。开启细胞培养液供应装置17及氡源4、充源循环泵5、充源流量控制器6、香烟烟雾发生器28、和暴露循环泵10，打开并调整好相应的气体流量控制器进行单独暴露或联合暴露染毒实验。开启空气压缩机1并调节积累空气流量控制器2和充源流量控制器6使积累室9制备出调整好预定含量的氡气及相应子体的混合气体；打开暴露氡气流量控制器11和暴露循环泵10驱动混合气体经扩散气口14输送至每个细胞暴露腔12中，调节暴露流量控制器19和氡气排放流量控制器20使每个细胞暴露腔12内的混合气体流量恒定，预定含量的氡气及相应子体的混合气体均匀分布在每个细胞膜板16的上表面对实验细胞进行氡气染毒实验；暴露回路24经循环氡气流量控制器30可将回收的氡气及其子体的混合气体送回积累室9进行再次积累循环使用。在进行香烟烟雾染毒时关闭氡源4、充源循环泵5、充源流量控制器6、暴露循环泵10、暴露氡气流量控制器11和积累空气流量控制器2只开启暴露香烟流量控制器29和暴露空气流量控制器3调整好预设定含量的香烟烟雾输送到细胞暴露腔12进行香烟烟雾染毒。联合暴露染毒时：根据要求适当调节暴露空气流量控制器3、暴露氡气流量控制器11和暴露香烟流量控制器19可以随意调整氡气及其相应子体和香烟烟雾含量以及染毒组合顺序进行联合暴露染毒实验。实验结束后，关闭氡源4、充源循环泵5、充源流量控制器6、暴露循环泵10、暴露氡气流量控制器11和积累空气流量控制器2以及暴露香烟流量控制器29、香烟烟雾发生器28；开启暴露空气流量控制器3和氡气排放流量控制器20及排放流量控制器22，用新鲜空气吹扫残留在每个细胞暴露腔12、细胞膜板16、扩散气口14、收集气口15、及其相应管路中的混合气体等废气，废气经暴露空气流量控制器3和排放管路25送到废气处理装置21经过完全吸附处理无污染后排放。吹扫清除完全后，关闭空气压缩气源1及各回路的流量控制器；打开温育室26在无菌的条件下取出带有实验细胞的每个细胞膜板16进行实验数据分析；最后关闭细胞培养液供应装置17和温育控制装置18。

Claims (6)

1.一种细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，其特征是：可发生氡气的氡源（4）连接充源回路（23）至积累室（9），充源循环泵（5）和充源流量控制器（6）可调整积累室（9）内的氡气及其子体的积累量，空气压缩气源（1）可以给积累室（9）提供新鲜空气，通过调节积累空气流量控制器（2）和充源流量控制器（6）可以调节积累室（9）内的氡气含量并用测氡仪表（7）通过测氡回路（8）来监测，通过暴露回路（24）、暴露循环泵（10）和暴露氡气流量控制器（11）经扩散气口（14）输送预定含量的氡气及相应子体的混合气体至温育室（26）内的一个或若干个细胞暴露腔（12）中，调节暴露流量控制器（19）和氡气排放流量控制器（20）可以调整每个细胞暴露腔（12）中的混合气体的流量，每个细胞暴露腔（12）中的混合气体经收集气口(15)回收，或通过带排放流量控制器（22）的排放管路(25)和废气处理装置(21)排出。

2.根据权利要求1所述的细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，其特征是：温育室（26）为一个可固定在一起的上下两部分的导热空心容器内有若干个隔离开的盛放细胞膜板（16）的细胞暴露腔（12）和细胞培养液腔（13），上边的细胞暴露腔（12）和下边的细胞培养液腔（13）中间是密封环保证气密性, 细胞膜板（16）被固定在中间，每个细胞暴露腔（12）内有一个向下的喇叭口状的扩散气口（14）对准每个细胞膜板（16）上表面进行充分的氡气暴露染毒或香烟烟雾暴露染毒，每个细胞膜板（16）下表面浸润在细胞培养液腔（13）内，细胞培养液腔（13）内有由相连接的细胞培养液供应装置（17）提供的细胞培养液能保证细胞正常生存，每个细胞暴露腔（12）和细胞培养液腔（13）安装在连接温育控制装置（18）的温育室（26）内，保证每个细胞暴露腔（12）和细胞培养液腔（13）的环境恒定在有利于细胞生存的温度中。

3.根据权利要求1所述的细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，其特征是：可控含量的香烟烟雾发生器（28）是一个能自动保持香烟连续点燃, 有烟雾含量测控仪（31）控制，可产生持续和恒定烟雾含量的密闭装置，当打开暴露香烟流量控制器（29）时持续和恒定烟雾含量的香烟烟雾进入到暴露回路（24）和细胞暴露腔（12）内进行香烟烟雾暴露染毒实验，调节暴露空气流量控制器（3）和暴露香烟流量控制器（29）可以进一步调整进入细胞暴露腔（12）内的香烟烟雾含量，使其达到高度控制的暴露精度。

4.根据权利要求1所述的细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，其特征是：在空气压缩气源（1）输出端、内有氡气及其相应子体的积累室（9）输出端以及香烟烟雾发生器（28）输出端分别设有暴露空气流量控制器（3）、暴露氡气流量控制器（11）和暴露香烟流量控制器（29）可以随意调整输入到细胞暴露腔（12）内的新鲜空气流量、氡气及其相应子体的含量和香烟烟雾的含量，不同时段打开或关闭暴露空气流量控制器（3）、暴露氡气流量控制器(11)和暴露香烟流量控制器（29）可以随意调整染毒组合顺序并分别进行单独氡气暴露染毒实验、单独香烟烟雾暴露染毒实验、氡气和香烟烟雾联合暴露染。

5.根据权利要求1所述的细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，其特征是：废气处理装置（21）是由有利于吸附香烟烟雾焦油的过滤装置和有利于吸附处理氡气及其相应子体的浸渍活性炭等吸附材料做成，细胞暴露腔（12）的实验废气通过排放流量控制器（22）调整排放流量经排放管路（25）送到废气处理装置（21）吸附处理后安全排放，空气压缩气源（1）通过暴露空气流量控制器（3）和排放流量控制器（22）可直接给细胞暴露腔（12）提供新鲜空气吹扫清除细胞暴露腔（12）和暴露回路（24）中残留的废气。

6.根据权利要求1所述的细胞氡气和香烟烟雾联合暴露染毒实验设备，其特征是：有专用的消毒气体供应装置（27）可以发生臭氧或其它消毒气体经加压连接到空气压缩气源（1）的输出回路进入暴露系统内的各个部分，可以让消毒气体充盈并流通过所有气体回路和每个细胞暴露腔（12）进行彻底灭菌消毒，消毒结束后关闭所有的阀门开关隔绝于暴露系统。

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