[實(shí)用新型]脈沖電場調(diào)節(jié)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120222586.8
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN202184794U
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳明和
• 申請（專利權(quán)）人: 吳明和
• 主分類號: A61B18/00
• 分類號: A61B18/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種脈沖電場調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)

高壓納秒電脈沖產(chǎn)生器可以產(chǎn)生高至10kV，脈沖寬度為納秒數(shù)量級的電脈沖，但是高壓納秒電脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生的生物效應(yīng)與生物負(fù)載所處的電場大小有密切的關(guān)系，所以在電壓一定情況下調(diào)節(jié)電極間的距離從而調(diào)節(jié)脈沖電場尤為重要。操作人員可以遠(yuǎn)程操作脈沖電場調(diào)節(jié)裝置，降低實(shí)驗(yàn)操作人員受到脈沖產(chǎn)生器的電磁輻射和避免實(shí)驗(yàn)時(shí)直接接觸脈沖電場造成的電擊。

在間距一定情況下，可以提高電脈沖產(chǎn)生器的電壓，增加生物負(fù)載的電場而導(dǎo)致期待的生物效應(yīng)。但是電脈沖產(chǎn)生器輸出極高的電壓(100kV以上)對于電器工程師來說是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，可能會導(dǎo)致電脈沖產(chǎn)生器的開關(guān)壽命大幅度降低，所以在輸出電壓上限受到限制時(shí)，應(yīng)該而且必須減小電極的間距從而提高強(qiáng)電場的生物效應(yīng)。

有鑒于此，改進(jìn)了顯微鏡鏡架，利用螺旋測微器精細(xì)調(diào)節(jié)電極間距，制作了脈沖電場調(diào)節(jié)裝置，從而調(diào)節(jié)生物負(fù)載的電場，觀察到電極距離10毫米時(shí)宮頸腫瘤細(xì)胞（HeLa細(xì)胞）細(xì)胞核的“彗星尾”表示的核損傷最嚴(yán)重現(xiàn)象。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種脈沖電場調(diào)節(jié)裝置，其特征在于該脈沖電場調(diào)節(jié)裝置包括顯微鏡平臺、螺旋測微器、水平滑動基座和具有保護(hù)套的兩電極；在所述顯微鏡的鏡筒內(nèi)設(shè)置導(dǎo)入同軸線、固定陽極，所述螺旋測微器用于精細(xì)調(diào)節(jié)陰極位置以便調(diào)節(jié)兩電極間的電場。

1、設(shè)計(jì)中考慮了硬件或軟件功能改進(jìn)

本實(shí)用新型發(fā)明利用了除顯微鏡的物鏡和目鏡的其他部分(以下稱為顯微鏡平臺)，在顯微鏡的鏡筒內(nèi)導(dǎo)入同軸線，固定陽極，用螺旋測微器精細(xì)調(diào)節(jié)陰極位置，從而調(diào)節(jié)兩電極間的電場。脈沖電場調(diào)節(jié)裝置由顯微鏡平臺、螺旋測微器、聚四氟乙烯材料制作的水平滑動基座和具有保護(hù)套(聚四氟乙烯材料制作)的兩電極組成。這樣電場調(diào)節(jié)裝置成本較低，而且電場可以精細(xì)調(diào)節(jié)。

2、新的連接方式

2.1裝置位置的互聯(lián)關(guān)系

如圖1所示，高壓電脈沖產(chǎn)生器的電壓(6kV,16ns?高斯脈沖1)由同軸線5經(jīng)過顯微鏡平臺6進(jìn)入到聚四氟乙烯制作的兩基座3、8；和陽極相連的基座3與帶滑槽鋁框2固定，避免從基座伸出的同軸線芯線與金屬鋁殼發(fā)生閃絡(luò)放電，與陰極相連的基座8可以水平滑動，不會發(fā)生金屬鋁殼和陰極的放電；螺旋測微器7調(diào)節(jié)可水平滑動的陰極基座調(diào)節(jié)兩電極(陽極4、陰極9)的間距，從而可調(diào)節(jié)的電場作用于HeLa細(xì)胞10。螺旋測微器，精度為0.01mm,調(diào)節(jié)間距范圍0-40mm,螺旋測微器螺桿和滑動基座的螺桿插入孔相連，移動滑動基座，如圖1中相應(yīng)部分。

2.2裝置聯(lián)接關(guān)系

圖2帶滑槽鋁框通過D型盒1的螺紋2和顯微鏡的鏡筒上的螺釘相連，陽極、陰極分別穿過聚四氟乙烯制作的固定基座和滑動基座。兩基座嵌在滑槽3里，讓滑動基座在滑槽里移動。調(diào)整從滑動基座伸出的陰極在滑槽中的位置，實(shí)現(xiàn)兩電極的距離調(diào)節(jié)。帶滑槽鋁框的尺寸如表1。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、調(diào)節(jié)了脈沖電場

兩個(gè)電極間的電場幾乎為勻強(qiáng)電場，電極間電場強(qiáng)度大小在2-10kV/cm之間連續(xù)可調(diào)，觀察了不同間距時(shí)HeLa細(xì)胞核的不同損傷效應(yīng)。

2、降低了裝置成本，提高操作人員安全性

將常用的顯微鏡平臺和螺旋測微頭結(jié)合起來調(diào)節(jié)電極距離，裝置成本較低；原來調(diào)節(jié)脈沖產(chǎn)生器參數(shù)和在HeLa懸液中插入電極需要兩個(gè)操作人員，現(xiàn)在兩電極間距調(diào)好后一個(gè)操作人員即可調(diào)整脈沖產(chǎn)生器參數(shù)，提高了操作人員的效率。操作人員可以遠(yuǎn)離電磁輻射損害和避免直接接觸脈沖電場被電擊，提高了操作人員的安全性。

3、發(fā)現(xiàn)HeLa細(xì)胞核損傷最厲害時(shí)對應(yīng)的電極間距

改變電極間距d，分別為6、8、10、12和14毫米，脈沖處理后4小時(shí)檢測HeLa細(xì)胞受到核損傷的百分比和受損程度。細(xì)胞核受到的損傷程度可以用DNA片斷化后核酸電泳呈現(xiàn)的彗星尾長度表示(單位：微米)。核損傷的比率為損傷細(xì)胞的數(shù)量與視場中的總數(shù)之比，如表2所示。對照組(沒有加脈沖電場)的HeLa細(xì)胞幾乎沒有損傷。

可以看出，兩電極間距為1.0厘米時(shí)雖然核損傷的比率不是最大，但是HeLa細(xì)胞核損傷最厲害(彗星尾最長),說明確實(shí)有調(diào)節(jié)電極間距的必要性。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型脈沖電場調(diào)節(jié)裝置組成示意圖。