一種非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用于產(chǎn)生非均勻高梯度磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載的生物科研器械。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)胞研究是目前再生醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)，近年研究表明在微環(huán)境中物理因素一機(jī)械力對(duì)細(xì)胞遷移、分化及增殖具有重要作用。通過(guò)對(duì)細(xì)胞加載機(jī)械應(yīng)力刺激驗(yàn)證細(xì)胞力學(xué)網(wǎng)絡(luò)存在的合理性，觀察加載細(xì)胞細(xì)胞骨架的形變，以及分化的趨勢(shì)。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)“一種用于離體細(xì)胞的脈沖磁場(chǎng)裝置”(中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?201210492992.5申請(qǐng)公布號(hào):CN102968154A)公開(kāi)了一種用于離體細(xì)胞磁場(chǎng)生物效應(yīng)研究的脈沖磁場(chǎng)裝置，由頻率控制電路、占空比控制電路、導(dǎo)通控制電路、電磁轉(zhuǎn)換裝置和場(chǎng)強(qiáng)控制電路、控制電源、采樣電路、采樣器件、保持電路、選擇電路和A/D轉(zhuǎn)換與LED顯示電路組成，其中的電磁轉(zhuǎn)換裝置具有一個(gè)用“口”型砂鋼片堆制成的磁芯，磁芯的一邊纏繞有線圈，另一邊開(kāi)有一個(gè)作為磁場(chǎng)作用區(qū)域的小缺口，在小缺口間隙處設(shè)有間隙調(diào)整塊和輔助固定板，通過(guò)改變線圈電流的大小和磁芯間隙的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)脈沖磁場(chǎng)裝置的場(chǎng)強(qiáng)控制。
[0003]但是，現(xiàn)有的磁力加載裝置僅能夠通過(guò)改變線圈電流的大小和磁芯間隙的距離改變磁場(chǎng)作用區(qū)的整體磁場(chǎng)強(qiáng)度，對(duì)已預(yù)處理的離體細(xì)胞進(jìn)行強(qiáng)度及方向均勻的應(yīng)力加載，產(chǎn)生恒定應(yīng)力刺激，誘導(dǎo)離體細(xì)胞的定向遷移，還沒(méi)有針對(duì)于單個(gè)細(xì)胞的不同部位細(xì)胞骨架進(jìn)行應(yīng)力加載的磁力加載裝置。現(xiàn)有的磁力加載裝置都不能對(duì)細(xì)胞不同部位細(xì)胞骨架加載不同機(jī)械應(yīng)力刺激，不能解決產(chǎn)生非均勻高梯度的剪切應(yīng)力的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁力方向及大小可以隨實(shí)驗(yàn)的需要而調(diào)整，磁場(chǎng)強(qiáng)度在空間中可呈非均勻高梯度分布，可以滿足不同細(xì)胞不同方向及強(qiáng)度的磁力加載。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置，包括磁場(chǎng)力學(xué)加載組件，加載磁極，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的可控脈沖電源和連接到可控脈沖電源的電磁線圈，以及用于檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的高斯計(jì)，其特征在于:
[0007]所述的磁場(chǎng)力學(xué)加載組件包括導(dǎo)磁橫桿，第一導(dǎo)磁套筒，第二導(dǎo)磁套筒，第一磁極固定桿，第二磁極固定桿；所述的第一導(dǎo)磁套筒通過(guò)第一磁極固定桿連接到導(dǎo)磁橫桿的一端，所述的第二導(dǎo)磁套筒通過(guò)第二磁極固定桿連接到導(dǎo)磁橫桿的另一端；在第一導(dǎo)磁套筒、第二導(dǎo)磁套筒和/或?qū)Т艡M桿上配置所述的電磁線圈，構(gòu)成U型磁場(chǎng)力學(xué)加載組件；
[0008]所述的加載磁極由平端磁極和一組可更換尖端磁極套件組成；所述的平端磁極插入第一磁極固定桿的連接孔內(nèi)；
[0009]所述的可更換尖端磁極套件包括一組具有不同傾斜度的圓柱形單向尖端磁極，旋轉(zhuǎn)尖端磁極的角度或者更換不同傾斜度的磁極，可獲得不同梯度、強(qiáng)度及方向的非均勻磁場(chǎng)；
[0010]所述的可更換尖端磁極套件插入第二磁極固定桿的連接孔內(nèi)，與所述的平端磁極相對(duì)，形成非均勻高梯度磁場(chǎng)力學(xué)加載區(qū)。
[0011]本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的平端磁極和可更換尖端磁極套件，可分別在第一磁極固定桿和第二磁極固定桿的連接孔內(nèi)抽動(dòng)，從而調(diào)整兩磁極間的距離，以適應(yīng)不同容量的離體細(xì)胞試樣，并改變磁場(chǎng)加載強(qiáng)度。
[0012]本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的一種更好的技術(shù)方案，所述的可更換尖端磁極套件是一組傾斜度分別為15°、30°、45°、60°、75。和90°的單向尖端磁極。
[0013]本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的一種改進(jìn)的技術(shù)方案，其特征在于還包括第一導(dǎo)磁連接桿和第二導(dǎo)磁連接桿，所述的第一導(dǎo)磁連接桿位于第一導(dǎo)磁套筒的底部，所述的第二導(dǎo)磁連接桿位于第二導(dǎo)磁套筒的底部；置于第一導(dǎo)磁套筒內(nèi)的第一磁極固定桿，可以沿第一導(dǎo)磁連接桿滑動(dòng)伸縮，置于第二導(dǎo)磁套筒內(nèi)的第二磁極固定桿，可以沿第二導(dǎo)磁連接桿滑動(dòng)伸縮，從而調(diào)整所述的平端磁極和可更換尖端磁極套件的中心位置，改變非均勻高梯度磁場(chǎng)力學(xué)加載區(qū)的長(zhǎng)度。
[0014]本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的一種進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，其特征在于所述的第一導(dǎo)磁連接桿和第二導(dǎo)磁連接桿連接到一組高度調(diào)節(jié)管和高度調(diào)節(jié)座，通過(guò)改變高度調(diào)節(jié)管和高度調(diào)節(jié)座的連接高度，可改變非均勻高梯度磁場(chǎng)力學(xué)加載區(qū)的高度。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置，可對(duì)多種類型細(xì)胞(干細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等)進(jìn)行磁場(chǎng)力學(xué)加載。
[0017]2、本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置，通過(guò)調(diào)整磁極間距離，適應(yīng)不同容量的離體細(xì)胞，并改變磁場(chǎng)加載強(qiáng)度，對(duì)離體細(xì)胞細(xì)胞骨架產(chǎn)生不同梯度的剪切應(yīng)力刺激。
[0018]3、本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置，通過(guò)更換具有一定傾斜率的單向磁極改變磁場(chǎng)加載強(qiáng)度及方向，對(duì)單個(gè)細(xì)胞不同部位細(xì)胞骨架產(chǎn)生不同強(qiáng)度及方向的剪切應(yīng)力，通過(guò)對(duì)細(xì)胞加載機(jī)械應(yīng)力刺激驗(yàn)證細(xì)胞力學(xué)網(wǎng)絡(luò)存在的合理性，觀察加載細(xì)胞細(xì)胞骨架的形變，以及分化趨勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的正面視圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的左視圖。
[0022]圖中，110-導(dǎo)磁橫桿，121-第一導(dǎo)磁套筒，122-第二導(dǎo)磁套筒，131-第一磁極固定桿，132-第二磁極固定桿，141-平端磁極，142-可更換尖端磁極套件，211-第一導(dǎo)磁連接桿，212-第二導(dǎo)磁連接桿，220-高度調(diào)節(jié)管，230-高度調(diào)節(jié)座。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了能更好地理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0024]本發(fā)明的非均勻高梯度離體細(xì)胞磁場(chǎng)力學(xué)加載裝置的一個(gè)實(shí)施例如圖1至圖3所示，包括磁場(chǎng)力學(xué)加載組件，加載磁極，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的可控脈沖電源和連接到可控脈沖電源的電磁線圈，以及用于檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的高斯計(jì)；在圖1至圖3所示的實(shí)施例中，所述的磁場(chǎng)力學(xué)加載組件包括導(dǎo)磁橫桿110，第一導(dǎo)磁套筒121，第二導(dǎo)磁套筒122，第一磁極固定桿131，第二磁極固定桿132 ;所述的第一導(dǎo)磁套筒121通過(guò)第一磁極固定桿131連接到導(dǎo)磁橫桿110的一端，所述的第二導(dǎo)磁套筒122通過(guò)第二磁極固定桿132連接到導(dǎo)磁橫桿110的另一端；在第一導(dǎo)磁套筒121、第二導(dǎo)磁套筒122和/或?qū)Т艡M桿110上配置所述的電磁線圈，構(gòu)成U