CN105675855A - 一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器 - Google Patents

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郑羽
东磊
刘东远
王慧泉
高杨
窦珺嵘
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Abstract

本发明涉及一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其基本组成包括：磁场发生器部分、线圈部分以及膜片钳记录部分组成，磁场发生器部分主要包括：MCU、人机交互模块、信号发生模块、功率放大模块、电源模块，人机交互模块实现用户命令的输入和显示，MCU作为核心实现信号的发生及各种参数的控制等，线圈通过可移动塑料臂固定在膜片钳显微镜镜臂上，用户通过人机交互部分选择信号的波形、强度和占空比等，单片机根据所选的参数控制信号发生部分输出对应的信号，然后送给功率放大电路，输出大电流驱动膜片钳上线圈产生用户预期磁场，刺激同时通过膜片钳电极记录细胞电生理特性。

Description

一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器
技术领域
本发明涉及一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，具体涉及一种可在低频磁场刺激同时利用膜片钳记录细胞电生理特性的装置。
背景技术
磁场对人类健康的影响已经引起了国内外的广泛关注，研究表明，儿童白血病的发病率的升高与低频磁场有关，现代流行病学也表明，低频磁场的长期暴露对于职业人群的心理状态会产生明显的影响。
与此同时，磁场也存在着帮助治疗帕金森病，阿尔兹海默病等精神类疾病的另一方面，因此，对于磁场影响细胞电生理特性的研究有着很重要的意义。
目前，国内用于细胞实验研究的磁场装置，多是离体细胞磁场刺激装置，先利用离体刺激装置进行刺激，刺激一段时间后，迅速取到膜片钳下进行电生理特性的观察。
CN102968154A公开了一种主要用于离体细胞磁场生物效应研究的脉冲磁场发生装置。
细胞电生理特性时间很短暂，上述的磁刺激方式从细胞受磁刺激结束到膜片钳下观察，势必会引入干扰和误差。
在磁刺激的同时记录细胞的电生理特性有着很重要的意义，但是，目前用于细胞实验研究的低频磁场发生器，还未实现刺激的同时将细胞的电生理特性记录下来。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器。
本发明通过以下技术方案实现。
一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其构成如下：磁场发生器(1)、线圈(7)、显微镜(8)、细胞(9)、可移动塑料臂(10)、灌流槽(11)、膜片钳电极(12)。
其中，磁场发生器(1)与线圈(7)相连。
其中，线圈(7)通过可移动塑料臂(10)固定在显微镜臂上，细胞(9)放置在灌流槽(11)中。
磁场发生器(1)由MCU(2)、人机交互模块(3)、信号发生模块(4)、功率放大模块(5)、电源模块(6)组成。
本发明技术解决方案为：采用人机交互模块(3)通过单片机的控制来实现磁场强度以及频率的调节，信号波形也由常用的脉冲波和正弦波扩充了三角波，占空比从固定提升为可变，输出的信号，经过功率放大模块(5)输出大电流驱动线圈(7)，通过可移动塑料臂(10)调整线圈刺激位置实现磁刺激的同时，将细胞的电生理特性记录下来。
本发明技术解决方案还包括：可实现磁场刺激强度从0.1mT-100mT，通过采用硬件补偿的方法，产生从0Hz到500Hz磁场强度均衡的磁场，信号发生部分采用直接数字合成办法，利用高速DA芯片加单片机来实现任意波形的输出。
本发明的有益效果是：
1、以现有的膜片钳测量结构为基础，进行适当结构的改进，通过增加可移动塑料臂固定刺激线圈，磁场刺激大小通过外部磁场发生器产生，实现磁刺激的同时，将细胞的电生理特性记录下来；
2、用户可以通过人机交互功能，选择波形、频率、强度等参数，输出准确的预期磁场；
3、可实现磁场刺激强度从0.1mT-100mT，产生从1Hz到500Hz磁场强度均衡的低频磁场；
4、本发明通过一定的结构改进，增加可移动的线圈，成本低，易于实现，在高校和科研机构中都有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的整体示意图。
(1)磁场发生器，(7)线圈，(8)膜片钳显微镜，(9)细胞，(10)可移动塑料臂，(11)灌流槽，(12)膜片钳电极。
图2是磁场发生器部分。
(1)磁场发生器，(2)MCU，(3)人机交互模块，(4)信号发生模块，(5)功率放大模块，(6)电源模块，(7)线圈
具体实施方式
用户通过人机交互模块(3)实现参数的设定。
MCU(2)根据所设定的参数控制信号发生模块(4)输出对应的信号，然后送给功率放大模块(5)，输出大电流驱动线圈(7)，通过电源模块(6)为各部分模块供电。
将细胞(9)放置在灌流槽(11)中，线圈(7)通过可移动塑料臂(10)放置在与细胞(9)同中心位置，移动膜片钳电极(12)稳定的与被测细胞(9)封接。
开始磁场发生器(1)，产生预期磁场，将线圈(7)向侧面移动使作用到细胞的磁场达到最大。
同时通过膜片钳电极(12)进行电生理特性的记录。
完成整个刺激过程。
本发明实现了在磁刺激的同时完成对细胞电生理特性的记录，相对比离体磁刺激更加准确，具有很重要的意义。

Claims (6)

1.一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其构成如下：磁场发生器(1)、线圈(7)、显微镜(8)、细胞(9)、可移动塑料臂(10)、灌流槽(11)、膜片钳电极(12)，其中磁场发生器(1)由MCU(2)、人机交互模块(3)、信号发生模块(4)、功率放大模块(5)、电源模块(6)组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其特征在于，磁场发生器(1)输出电流驱动线圈(7)产生磁场。
3.根据权利要求1所述的一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其特征在于，通过可移动塑料臂(10)实现线圈(7)的移动。
4.根据权利要求1所述的一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其特征在于，通过人机交互模块(3)实现参数的设定。
5.根据权利要求1所述的一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其特征在于，MCU(2)根据所设定的参数控制信号发生模块(4)输出对应的信号，送给功率放大模块(5)，输出大电流驱动线圈(7)，通过电源模块(6)为各部分模块供电。
6.根据权利要求1所述的一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其特征在于，在磁刺激的同时，膜片钳电极(12)完成对细胞电生理特性的记录。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111944687A (zh) * 2020-09-22 2020-11-17 天津工业大学 一款适用于细胞电活动调控的阵列式离体微磁磁刺激装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011018107A1 (de) * 2009-08-11 2011-02-17 Maik Scheibenstock Verfahren und vorrichtung zur messung von physikalischen eigenschaften biologischer proben
CN202401062U (zh) * 2011-12-16 2012-08-29 陈克明 一种低频电磁场细胞处理仪
CN102809595A (zh) * 2012-08-21 2012-12-05 辉源生物科技（上海）有限公司 分离豚鼠心室肌细胞记录Nav1.5钠通道电流的方法
CN202837236U (zh) * 2011-12-16 2013-03-27 汕头大学 一种低频磁场定位照射仪
CN203874283U (zh) * 2014-05-27 2014-10-15 中国人民解放军第四军医大学 基于HelmHolz 线圈的多波形电磁场发生器
CN104203342A (zh) * 2012-03-21 2014-12-10 波格丹·康斯坦丁·维拉迪拉 用于对细胞局部应用极低频磁场的装置
CN205607995U (zh) * 2016-01-21 2016-09-28 天津工业大学 一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011018107A1 (de) * 2009-08-11 2011-02-17 Maik Scheibenstock Verfahren und vorrichtung zur messung von physikalischen eigenschaften biologischer proben
CN202401062U (zh) * 2011-12-16 2012-08-29 陈克明 一种低频电磁场细胞处理仪
CN202837236U (zh) * 2011-12-16 2013-03-27 汕头大学 一种低频磁场定位照射仪
CN104203342A (zh) * 2012-03-21 2014-12-10 波格丹·康斯坦丁·维拉迪拉 用于对细胞局部应用极低频磁场的装置
CN102809595A (zh) * 2012-08-21 2012-12-05 辉源生物科技（上海）有限公司 分离豚鼠心室肌细胞记录Nav1.5钠通道电流的方法
CN203874283U (zh) * 2014-05-27 2014-10-15 中国人民解放军第四军医大学 基于HelmHolz 线圈的多波形电磁场发生器
CN205607995U (zh) * 2016-01-21 2016-09-28 天津工业大学 一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
成波: "极低频磁场发生器的开发及其在神经细胞电生理特性研究中的应用", 《中国博士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111944687A (zh) * 2020-09-22 2020-11-17 天津工业大学 一款适用于细胞电活动调控的阵列式离体微磁磁刺激装置
CN111944687B (zh) * 2020-09-22 2023-03-14 天津工业大学 一款适用于细胞电活动调控的阵列式离体微磁磁刺激装置

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