CN107418893B - 用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置，线路板设有人工耳蜗，线路板上的负极与人工耳蜗的参考电极通过离子缓冲液连接，线路板上的正极与人工耳蜗的22根刺激电极通过离子缓冲液连接并通过明胶海绵覆盖，线路板上的负极通过传导线导出并与刺激皿的普通导电金属丝连接；刺激皿底部的石墨烯层通过惰性导电金属丝导出并与普通导电金属丝连接；铂丝电极插入刺激皿，通过导电的细胞培养液形成电路回路系统。本发明具有专门针对神经干细胞/听觉神经元‑石墨烯培养体系设计的、避免电刺激装置所产生的电荷积累效应的、多频率声电转换特性可以应用于神经系统的、模拟真实生理条件的特点。
Description
技术领域
本发明涉及神经细胞培养体系的电刺激技术，尤其涉及一种用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置。
背景技术
电刺激技术在临床上的应用已经比较少见，但在细胞生物学研究上具有显著作用，尤其在神经细胞培养体系方面。常见的用于细胞培养体系的电刺激装置会在培养体系中产生多余的电荷，造成细胞毒性，降低细胞的存活率；常见的用于细胞培养体系的电刺激装置每次只发射一种频率，而神经细胞在体内处于复杂的微电场中；常见的用于细胞培养体系的电刺激装置直接发射电信号，而人体听觉神经元是在受到声音等刺激后激活或者抑制神经细胞的活动，不能很好模拟生理条件。
本发明申请主要针对神经干细胞/听觉神经元-石墨烯培养体系设计了新型的人工耳蜗电刺激装置，以满足其细胞培养需求。
发明内容
发明目的：本发明的目的是基于以上不足，本发明提出一种专门针对神经干细胞/听觉神经元-石墨烯培养体系设计的、避免电刺激装置所产生的电荷积累效应的、多频率声电转换特性可以应用于神经系统的、模拟真实生理条件的用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置。
技术方案：本发明所述的用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置，其特征在于：包括线路板与刺激皿；所述的线路板设有人工耳蜗，线路板上的负极与人工耳蜗的参考电极通过离子缓冲液连接，线路板上的正极与人工耳蜗的22根刺激电极通过离子缓冲液连接并通过明胶海绵覆盖，线路板上的负极通过传导线导出并与刺激皿的普通导电金属丝连接，线路板上的正极通过传导线整合后导出并与刺激皿的铂丝电极连接；所述的刺激皿底部的石墨烯层通过惰性导电金属丝导出并与普通导电金属丝连接；所述的铂丝电极插入刺激皿，通过导电的细胞培养液形成电路回路系统。
其中，所述的人工耳蜗的型号为澳大利亚产NucleusCI24RE-ST。所述的采用离子缓冲液将人工耳蜗的参考电极和刺激电极分别和线路板相连。所述的普通导电金属丝与惰性导电金属丝在刺激皿外部通过焊接方式连接。所述的惰性导电金属丝与石墨烯层在刺激皿内部通过压铟方式连接并在连接点外涂有3140RTV涂层。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明的用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置是专门针对神经干细胞/听觉神经元-石墨烯培养体系设计的新型电刺激装置；该装置产生等量的正负电荷，不会因为电荷积累产生细胞毒性；该装置将声音信号转变为不同频率的电信号，并对这些信号进行整合，用于刺激神经细胞，更好得模拟生理条件；该装置可以通过体外实验探索人工耳蜗植入的生物学效应，并对人工耳蜗植入术进行优化。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为本发明的细胞刺激皿的结构示意图。
图中1为线路板、2为人工耳蜗、3为参考电极、4为刺激电极、5为传导线、6为刺激皿、7为铂丝电极、8为普通导电金属丝、9为惰性导电金属丝、10为石墨烯层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例：
本实施例的用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置，包括线路板1与刺激皿6；线路板1设有人工耳蜗2，线路板1上的负极与人工耳蜗2的参考电极3通过离子缓冲液连接，线路板1上的正极与人工耳蜗2的22根刺激电极4通过离子缓冲液连接并通过明胶海绵覆盖，线路板1上的负极通过传导线5导出并与刺激皿6的普通导电金属丝8连接，线路板1上的正极通过传导线5整合后导出并与刺激皿6的铂丝电极7连接；刺激皿6底部的石墨烯层10通过惰性导电金属丝9导出并与普通导电金属丝8连接；铂丝电极7插入刺激皿6，通过导电的细胞培养液形成电路回路系统。其中，人工耳蜗2的型号为澳大利亚产NucleusCI24RE-ST。普通导电金属丝8与惰性导电金属丝9在刺激皿6外部通过焊接方式连接。惰性导电金属丝9与石墨烯层10在刺激皿6内部通过压铟方式连接并在连接点外涂有3140RTV涂层。
使用时，通过刺激皿中导电的细胞培养液形成电路回路系统，将培养的神经细胞置于电场环境中，对神经干细胞/听觉神经元-石墨烯培养体系进行有效的电刺激操作。
其中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置，其特征在于：包括线路板(1)与刺激皿(6)；所述的线路板(1)设有人工耳蜗(2)，线路板(1)上的负极与人工耳蜗(2)的参考电极(3)通过离子缓冲液连接，线路板(1)上的正极与人工耳蜗(2)的22根刺激电极(4)通过离子缓冲液连接并通过明胶海绵覆盖，线路板(1)上的负极通过传导线(5)导出并与刺激皿(6)的普通导电金属丝(8)连接，线路板(1)上的正极通过传导线(5)整合后导出并与刺激皿(6)的铂丝电极(7)连接；
所述的刺激皿(6)底部的石墨烯层(10)通过惰性导电金属丝(9)导出并与普通导电金属丝(8)连接；所述的铂丝电极(7)插入刺激皿(6)，通过导电的细胞培养液形成电路回路系统；所述的人工耳蜗(2)的型号为澳大利亚产NucleusCI24RE-ST。
2.根据权利要求1所述的用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置，其特征在于：所述的普通导电金属丝(8)与惰性导电金属丝(9)在刺激皿(6)外部通过焊接方式连接。
3.根据权利要求1所述的用于神经细胞培养体系的人工耳蜗电刺激装置，其特征在于：所述的惰性导电金属丝(9)与石墨烯层(10)在刺激皿(6)内部通过压铟方式连接并在连接点外涂有3140RTV涂层。
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