WO2023155551A1 - 动物睡眠剥夺装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动物睡眠剥夺装置，所述动物睡眠剥夺装置包括箱体、设置于所述箱体的上端的盖板模块、设置于所述箱体下端的底盘模块、联动驱动所述底盘模块转动的底盘驱动装置、以及设置于所述底盘模块和所述底盘驱动装置之间的粪便样品干燥收集装置，其中所述底盘模块包括连接于所述底盘驱动装置并由所述底盘驱动装置驱动转动的转轴和可拆卸地插设于所述转轴的障碍杆，所述转轴上间隔设置有多个空心孔，所述障碍杆可拆卸地插设于任意的一个所述空心孔，以便于根据实验动物类型和实验需求调节所述障碍杆的高度，所述粪便样品干燥收集装置用于收集和干燥实验动物的粪便。
Description
本发明涉及动物实验装置技术领域，特别是涉及一种动物睡眠剥夺装置，用于啮齿类动物的睡眠剥夺造模的实验研究。
睡眠作为动物乃至人类极为重要的一个生理活动，具有保存能量、促进代谢、增强免疫功能、促进成长发育、增强学习记忆能力、延缓衰老等重要功能。睡眠障碍会直接影响大脑活动与功能，并导致疾病的产生，严重时会危及生命。
睡眠剥夺实验通常指使用小鼠或大鼠作为目标实验对象并对其睡眠行为进行剥夺的科学研究，利用动物睡眠剥夺装置建立小鼠与大鼠的睡眠剥夺模型是基础研究中的关键环节。动物睡眠剥夺模型的建立必须尽可能减少除睡眠剥夺压力本身以外的其他应激压力，尽可能实现趋向自然状态下的睡眠剥夺动物造模。
专利公开号为CN208129162U，公告日为2018年11月23日的中国专利申请公开了一种新型大小鼠睡眠剥夺仪，包括数据采集盒、可移动升降平台、热能量传感器、电机驱动睡眠剥夺杆、独立试验盒和动物饮水喂食盒，可移动升降平台顶部的支架上设置有数据采集盒和热能量传感器，可移动升降平台底部平面上设置有独立试验盒，独立试验盒内底部设置有电机驱动睡眠剥夺杆，独立试验盒侧壁上设置有动物饮水喂食盒。然而，上述现有的动物睡眠剥夺仪存在以下缺陷：其一，现有的睡眠剥夺仪中运用障碍杆盘旋扫描式睡眠剥夺构造的设计基本都是固定一种高度，无法满足不同实验动物对实验高度的需求，实验具有局限性；其二，现有的运用障碍杆盘旋扫描式睡眠剥夺仪在动物睡眠剥夺实验运行一段时间后，若未放置在通风环境较好的地方时，箱体内容易出现水雾，增加动物在箱体内湿度等因素的干扰，影响睡眠剥夺实验的效果；其三，现有的运用障碍杆盘旋扫描式睡眠剥夺仪由于基本处于接近密闭的空间状态，动物睡眠剥夺持续时间如果较长情况下，无法及时处理底部的粪便与尿液；其四，现有的睡眠剥夺仪基本都没有录像功能，无法实时记录与评估实验中动物的行为与状态。
基于此，本发明的一目的是，提供一种障碍杆高度可调的、睡眠剥夺实验环境无干扰的、运行过程中睡眠剥夺造模更加接近自然状态的动物睡眠剥夺装置。
一种动物睡眠剥夺装置，包括箱体、设置于所述箱体的上端的盖板模块、设置于所述箱体下端的底盘模块、联动驱动所述底盘模块转动的底盘驱动装置、以及设置于所述底盘模块和所述底盘驱动装置之间的粪便样品干燥收集装置，其中所述底盘模块包括连接于所述底盘驱动装置并由所述底盘驱动装置驱动转动的转轴和可拆卸地插设于所述转轴的障碍杆，所述转轴上间隔设置有多个空心孔，所述障碍杆可拆卸地插设于任意的一个所述空心孔，以便于根据实验动物类型和实验需求调节所述障碍杆的高度，所述粪便样品干燥收集装置用于收集和干燥实验动物的粪便。
在本发明的一实施例中，所述转轴上还标识有刻度尺，所述转轴设置有所述空心孔的部分位于所述箱体之内，且相邻的所述空心孔之间的距离设置为1cm。
在本发明的一实施例中，所述转轴的所述空心孔两侧均设置有螺丝孔，所述障碍杆通过锁紧在所述螺丝孔的螺丝与所述转轴形成固定连接的状态。
在本发明的一实施例中，所述粪便样品干燥收集装置包括设置在所述转轴的零刻度位置的栅栏底板和设置于所述栅栏底板与所述底盘驱动装置之间的粪便样品干燥收集托盘，所述粪便样品干燥收集托盘设置有凹形槽，以供所述粪便样品干燥收集托盘可抽拉地连接于所述转轴，所述粪便样品干燥收集托盘还设置有尿垫。
在本发明的一实施例中，所述盖板模块包括可拆卸盖板和均设置于所述可拆卸盖板上的环境照明灯、摄像机以及抽湿机，所述箱体还设置有温湿度计，所述环境照明灯用于调节所述箱体内的亮度，所述摄像机用于实时记录与观察实验动物的行为与状态，所述温湿度计用于实时监测所述箱体内的温度和湿度，所述抽湿机用于基于所述温湿度计监测的数据调节所述箱体内的湿度。
在本发明的一实施例中，所述摄像机采用云台进行固定并具备夜视功能。
在本发明的一实施例中，所述温湿度计的屏幕朝外，开关按钮设置在其两侧或背面。
在本发明的一实施例中，所述可拆卸盖板上设置有圆孔，所述圆孔为放置实验动物的进口。
在本发明的一实施例中，所述箱体为透明圆柱形箱体，所述透明圆柱形箱体下方设置有动物饲料喂养槽，并在所述动物饲料喂养槽对面固定设置有动物饮水瓶，所述动物饮水瓶的瓶壁上标识有体积刻度。
在本发明的一实施例中，所述底盘驱动装置为电机。
本发明的所述动物睡眠剥夺装置通过在所述转轴上间隔设置多个所述空心孔的方式，采用将所述障碍杆可拆卸地插设于任意的所述空心孔的方式，实现了可以根据动物类型或者实验需求选择障碍杆的高度，满足不同动物类型的实验需求，降低了因为动物不同而出现障碍杆太低导致“刮脚”或障碍杆太高以至于动物没法跨过去的可能性。
本发明的所述动物睡眠剥夺装置还在衔接所述障碍杆的所述转轴上标识有刻度尺，能够确保高度调节的准确性。
本发明的所述动物睡眠剥夺装置增设了温湿度计、小型抽湿机以及可调剂光亮度的环境照明灯，能够做到实时监测动物睡眠剥夺环境的温湿度，出现湿度过高时，可开启小型抽湿机。另外，还可根据实验需求与环境光照情况，通过开启与调剂环境照明灯来调节所述箱体内的亮度。
本发明的所述动物睡眠剥夺装置在所述障碍杆底部设置有栅栏底板，以便动物粪便与尿液可落入到下方的托盘上。同时，托盘上装有尿垫，可及时吸收尿液，保证粪便的干燥收集。
本发明的所述动物睡眠剥夺装置增设了云台与带夜视功能的摄像机，能持续录制观察实验中动物的行为数据。
通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
图1为本发明的一优选实施例的所述动物睡眠剥夺装置的整体结构示意图。
图2为本发明的上述优选实施例的所述动物睡眠剥夺装置的盖板模块的俯视示意图。
图3为本发明的上述优选实施例的所述动物睡眠剥夺装置的栅栏底板的结构示意图。
图4为本发明的上述优选实施例的所述动物睡眠剥夺装置的粪便样品干燥收集托盘的结构示意图。
图5为本发明的上述优选实施例的所述动物睡眠剥夺装置的转轴的正面示意图。
图6为本发明的上述优选实施例的所述动物睡眠剥夺装置的底盘模块的结构示意图。
附图标号说明：可拆卸盖板1；箱体2；底盘驱动装置3；栅栏底板4；粪便样品干燥收集托盘5；环境照明灯6；摄像机7；抽湿机8；温湿度计9；动物饲料喂养槽10；动物饮水瓶11；转轴13；障碍杆14；防水橡胶圈15；空心孔16；螺丝孔17；刻度尺18。
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”
“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种动物睡眠剥夺装置，特别是用于啮齿类动物的睡眠剥夺造模的实验研究。本发明包括如下装置：障碍杆盘旋扫描式睡眠剥夺装置、行为学录制装置、温湿度检测与湿度调节装置、可调节光亮度的环境照明灯、障碍杆下方的隔栏结构与带尿垫的托盘组成的干燥粪便样品收集装置。通过睡眠剥夺底盘的转动机的输出端与障碍杆衔接，同时底盘输出端与小型抽湿机、环境照明灯、行为学摄像机衔接，尽可能减少其他因素对动物睡眠剥夺造模的影响，利用可调节周期的障碍杆盘旋扫描饲养笼底部，实现动物无障碍的睡眠剥夺实验环境，使装置运行过程中的睡眠剥夺造模更加接近自然的状态。
具体地，如图1至图6所示，根据本发明的一优选实施例的一种动物睡眠剥夺装置的具体结构被阐明。
如图1所示，所述动物睡眠剥夺装置包括箱体2、设置于所述箱体2的上端的盖板模块、设置于所述箱体2下端的底盘模块、联动驱动所述底盘模块转动的底盘驱动装置3、以及设置于所述底盘模块和所述底盘驱动装置3之间的粪便样品干燥收集装置，其中所述底盘模块包括连接于所述底盘驱动装置3并由所述底盘驱动装置3驱动转动的转轴13和可拆卸地插设于所述转轴13的障碍杆14，所述转轴13上间隔设置有多个空心孔16，所述障碍杆14可拆卸地插设于任意的一个所述空心孔16，以便于根据实验动物类型和实验需求调节所述障碍杆14的高度，所述粪便样品干燥收集装置用于收集和干燥实验动物的粪便。
可以理解的是，所述动物睡眠剥夺装置通过在所述转轴13上间隔设置多个所述空心孔16的方式，采用将所述障碍杆14可拆卸地插设于任意的所述空心孔16的方式，实现了可以根据动物类型或者实验需求选择所述障碍杆14的高度，满足不同动物类型的实验需求，降低了因为动物不同而出现障碍杆太低导致“刮脚”或障碍杆太高以至于动物没法跨过去的可能性。
进一步地，如图1和图2所示，所述盖板模块包括可拆卸盖板1和均设置于所述可拆卸盖板1上的环境照明灯6、摄像机7以及抽湿机8，所述箱体2还设置有温湿度计9，所述环境照明灯6用于调节所述箱体2内的亮度，所述摄像机7用于实时记录与观察实验动物的行为与状态，所述温湿度计用于实时监测所述箱体2内的温度和湿度，所述抽湿机8用于基于所述温湿度计监测的数据调节所述箱体2内的湿度。
值得一提的是，所述温湿度计9的屏幕朝外，开关按钮设置在其两侧或背面。
此外，还值得一提的是，所述可拆卸盖板1上设置有圆孔，所述圆孔为放置实验动物的进口。
特别地，所述摄像机7采用云台进行固定并具备夜视功能，通过增设云台与带夜视功能的摄像机7的方式，所述动物睡眠剥夺装置能持续录制观察实验中动物的行为和状态。
可以理解的是，为了避免所述箱体2内湿度过高而出现水雾，即为了避免在所述箱体2内增加对动物的湿度等因素的干扰，本发明的所述动物睡眠剥夺装置增设了所述温湿度计9、小型的所述抽湿机8以及可调剂光亮度的所述环境照明灯6，以此能够做到实时监测动物睡眠剥夺环境的温湿度，在出现湿度过高时，可开启小型的所述抽湿机8进行抽湿。另外，还可根据实验需求与环境光照情况，通过开启与调剂所述环境照明灯6来选择所述箱体2内的亮度。
值得一提的是，所述箱体2为两端均为空心的透明圆柱形箱体，以便于实时观察所述箱体2内的情况。所述透明圆柱形箱体下方设置有动物饲料喂养槽10，并在所述动物饲料喂养槽10对面固定设置有动物饮水瓶11，所述动物饮水瓶11的瓶壁上标识有体积刻度，所述体积刻度用于显示所述动物饮水瓶11中剩余水的体积。
进一步地，如图3和图4所示，所述粪便样品干燥收集装置包括设置在所述转轴13的零刻度位置的栅栏底板4和设置于所述栅栏底板4与所述底盘驱动装置3之间的粪便样品干燥收集托盘5，所述粪便样品干燥收集托盘5设置有凹形槽，以供所述粪便样品干燥收集托盘5可抽拉地连接于所述转轴13，所述粪便样品干燥收集托盘5还设置有尿垫。
值得一提的是，所述转轴13与所述栅栏底板4的连接处上端设置有防水橡胶圈15。
可以理解的是，本发明在所述障碍杆14的底部设置有所述栅栏底板4，以便动物粪便与尿液可落入到下方的所述粪便样品干燥收集托盘5上。同时，所述粪便样品干燥收集托盘5上装有尿垫，可及时吸收尿液，保证粪便的干燥收集，以此能够最大限度保证所述箱体2内的卫生水平。
特别地，如图5和图6所示，所述转轴13上还标识有刻度尺18，所述转轴13设置有所述空心孔16的部分位于所述箱体2之内，且相邻的所述空心孔16之间的距离设置为1cm，且最低端的所述空心孔16圆心与所述栅栏底板4的距离也设置为1cm。
值得一提的是，在这一具体实施例中，所述转轴13上总共设置了3个高度，分别是1cm、2cm、3cm，在本发明的其他实施例中，可根据不同实验动物类型和实验需求设置更多高度选择，相邻的所述空心孔16之间可以设置为其他距离，距离可以相等或不等，可根据实际实验需求灵活设置，本发明对此不作限制。
进一步地，如图6所示，所述转轴13的所述空心孔16两侧均设置有螺丝孔17，所述障碍杆14通过锁紧在所述螺丝孔17的螺丝与所述转轴13形成固定连接的状态。
应该理解的是，所述底盘模块构成本发明的障碍杆盘旋扫描式睡眠剥夺装置，所述摄像机7构成本发明的行为学录制装置，所述温湿度计9与所述抽湿机8构成本发明的温湿度检测与湿度调节装置，所述栅栏底板4与带尿垫的所述粪便样品干燥收集托盘5构成本发明的干燥粪便样品收集装置，所述底盘驱动装置3可以采用电机作为转动机，所述转动机的输出端连接所述转轴13，通过所述转轴13与所述障碍杆14衔接，同时所述底盘驱动装置3的输出端与所述抽湿机8、所述环境照明灯6以及所述摄像机7衔接，为所述箱体2提供无障碍的睡眠剥夺实验环境。
还可以理解的是，与现有的小鼠睡眠剥夺仪相比，本发明的所述动物睡眠剥夺装置设置了三种障碍杆的高度选择，并且实现了所述障碍杆14的高度可视化；本发明的所述动物睡眠剥夺装置还增加温湿度计9、可调节亮度的环境照明灯6与抽湿机8，能够实时监测箱体2内的温湿度，并可根据实验具体需求调节光强度与湿度，保证装置运行过程中环境更接近自然状态；而且，本发明的所述动物睡眠剥夺装置在最下方设有带尿垫的托盘，可收集相对干燥的动物粪便样本，同时可避免长时间运行导致动物粪便累积影响实验环境。最后，本发明的所述动物睡眠剥夺装置还增设有带夜视功能的摄像机7，用于动物睡眠剥夺实验过程中的行为学记录，能够实时记录实验动物在所述箱体2内的行为和状态。
总的来讲，本发明提供了一种障碍杆高度可调、高度可视化的、亮度与温湿度可调节的、能够保持箱体内卫生洁净的、实时记录实验动物的行为和状态的动物睡眠剥夺装置，特别适用于啮齿类动物的睡眠剥夺造模的实验研究。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
- 动物睡眠剥夺装置，其特征在于，包括箱体、设置于所述箱体的上端的盖板模块、设置于所述箱体下端的底盘模块、联动驱动所述底盘模块转动的底盘驱动装置、以及设置于所述底盘模块和所述底盘驱动装置之间的粪便样品干燥收集装置，其中所述底盘模块包括连接于所述底盘驱动装置并由所述底盘驱动装置驱动转动的转轴和可拆卸地插设于所述转轴的障碍杆，所述转轴上间隔设置有多个空心孔，所述障碍杆可拆卸地插设于任意的一个所述空心孔，以便于根据实验动物类型和实验需求调节所述障碍杆的高度，所述粪便样品干燥收集装置用于收集和干燥实验动物的粪便。
- 根据权利要求1所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于，所述转轴上还标识有刻度尺，所述转轴设置有所述空心孔的部分位于所述箱体之内，且相邻的所述空心孔之间的距离设置为1cm。
- 根据权利要求2所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于，所述转轴的所述空心孔两侧均设置有螺丝孔，所述障碍杆通过锁紧在所述螺丝孔的螺丝与所述转轴形成固定连接的状态。
- 根据权利要求3所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于，所述粪便样品干燥收集装置包括设置在所述转轴的零刻度位置的栅栏底板和设置于所述栅栏底板与所述底盘驱动装置之间的粪便样品干燥收集托盘，所述粪便样品干燥收集托盘设置有凹形槽，以供所述粪便样品干燥收集托盘可抽拉地连接于所述转轴，所述粪便样品干燥收集托盘还设置有尿垫。
- 根据权利要求1至4中任一项所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于， 所述盖板模块包括可拆卸盖板和均设置于所述可拆卸盖板上的环境照明灯、摄像机以及抽湿机，所述箱体还设置有温湿度计，所述环境照明灯用于调节所述箱体内的亮度，所述摄像机用于实时记录与观察实验动物的行为与状态，所述温湿度计用于实时监测所述箱体内的温度和湿度，所述抽湿机用于基于所述温湿度计监测的数据调节所述箱体内的湿度。
- 根据权利要求5所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于，所述摄像机采用云台进行固定并具备夜视功能。
- 根据权利要求5所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于，所述温湿度计的屏幕朝外，开关按钮设置在其两侧或背面。
- 根据权利要求5所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于，所述可拆卸盖板上设置有圆孔，所述圆孔为放置实验动物的进口。
- 根据权利要求5所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于，所述箱体为透明圆柱形箱体，所述透明圆柱形箱体下方设置有动物饲料喂养槽，并在所述动物饲料喂养槽对面固定设置有动物饮水瓶，所述动物饮水瓶的瓶壁上标识有体积刻度。
- 根据权利要求1至4中任一项所述的动物睡眠剥夺装置，其特征在于，所述底盘驱动装置为电机。
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| WO2023155551A1 true WO2023155551A1 (zh) | 2023-08-24 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117065176A (zh) * | 2023-10-15 | 2023-11-17 | 北京脑科学与类脑研究所 | 一种基于机器视觉的啮齿动物睡眠剥夺装置及剥夺系统 |
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- 2022-12-06 WO PCT/CN2022/137080 patent/WO2023155551A1/zh unknown
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| CN117065176B (zh) * | 2023-10-15 | 2023-12-19 | 北京脑科学与类脑研究所 | 一种基于机器视觉的啮齿动物睡眠剥夺装置及剥夺系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116649239A (zh) | 2023-08-29 |
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