[發明專利]一種基于可聽聲波刺激的微生物細胞培養裝置

有效

• 申請號: 201210018425.6
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102443539A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 古紹彬;吳影;李科偉;王大紅;李市場;楊彬
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/36;C12M1/34
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

技術領域

本發明涉及一種培養裝置，具體說是一種基于可聽聲波刺激的微生物細胞培養裝置。?

背景技術

聲波是一種重要的環境因子，在自然界中廣泛存在，并同生物體發生相互作用。按頻率人們將其分為次聲波(infrasound，10^-4～20赫茲)、可聽聲波(audible?sound，20～2×10⁴?赫茲)和超聲波(ultrasound，2×10⁴～10¹²?赫茲)。早在1927年，德國科學家Wood?和?Loomis就開始對超聲波生物學效應進行了研究，20世紀60年代次聲與生物體的相互作用也逐漸被人們所關注。現在關于超聲與次聲的生物學效應及機理的研究已越來越深入和廣泛，一些超聲診斷，超聲治療及次聲診療新技術不斷被人們廣泛認識和接受。然而關于可聽聲波的研究，長期以來人們大部分精力都集中在發聲機制、聲信號特征、聲接收、加工和識別等方向，對聲波在傳播過程中的生物學效應及機理關注較少。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于可聽聲波刺激的生物細胞培養裝置，可通過對生物細胞施加一定頻率的可聽聲波，實現對細胞的生長速度的控制或對產物形成速率的調節。?

本發明一種基于可聽聲波刺激的微生物細胞培養裝置，包括主箱體、動力組件和電子控制箱，所述的動力組件包括傳動軸、電動機、調節絲桿和圓形吊盤，傳動軸通過傳動軸承豎直設置在主箱體頂部的中央，并通過傳動帶輪及傳動帶與電動機連接，傳動軸穿過主箱體的頂部伸入到主箱體內，調節絲桿設置在傳動軸位于主箱體內部的一端，并且傳動軸與調節絲桿同軸設置；,在調節絲桿的底端通過螺紋連接有圓形吊盤，主箱體內部安裝有紫外燈和日光燈；主箱體內壁各面均安裝有吸音板主箱體內頂部安裝有頂置揚聲器，底部安裝有底置揚聲器，在電子控制箱內設有信號發生模塊、功率放大模塊、和顯示控制模塊，頂置揚聲器和底置揚聲器通過功率放大模塊與信號發生模塊連接，信號發生模塊通過頻率測定模塊與顯示控制模塊連接，在主箱體內還設有用于測量聲波的傳聲器，傳聲器通過聲強測定模塊與顯示控制模塊連接。?

所述的主箱體上裝有運行觀察窗，主箱體一側裝有拉門手柄，底部安裝有腳輪；?

所述的調節絲桿上設有兩個六角螺母，兩個六角螺母將圓形吊盤夾在中間并固定在調節絲桿上。

所述的圓形吊盤為直徑150mm、厚2mm的圓形鋼板，在圓形鋼板圓周上均勻安裝有6個爪形鋼套；爪形鋼套由兩條10mm寬、2mm厚，100mm長的彈簧鋼片組合而成，彈簧鋼片十字交叉并用螺絲固定在圓形托盤下底面，彈簧鋼片距離固定點20mm處向背離圓形托盤的方向折起形成75度角；彈簧鋼片的頂端向固定點方向彎折。?

所述的電子控制箱上設有顯示面板、紫外燈開關、日光燈開關、聲強調節旋鈕、頻率調節旋鈕、電機啟停開關、變頻調節旋鈕、信號發生器開關和音頻播放器接口，其中聲強調節旋鈕與功率放大模塊連接，頻率調節旋鈕與頻率測定模塊連接，變頻調節旋鈕與電動機連接。?

本發明裝置電子控制箱的信號發生模塊，采用ICL8038芯片作為函數發生器，它可產生單頻正旋波、方波、三角波等波形，聲波信號功率放大模塊對其進行放大后驅動揚聲器工作；然后根據ICL8038函數發生器方波輸出端輸出信號經AT89S52單片機測頻處理并由74SL164和74SL138驅動回顯到LED上的結果，通過調節頻率旋鈕調節到需要的頻率；并根據傳聲器感受到的底置揚聲器的聲信號，經UA741放大器放大并由MAX1032模數轉換器轉換及AT89S52單片機處理后由74SL164和74SL138驅動回顯到LED上的聲強大小，調節聲強調節旋鈕使聲強達到需要的聲波強度。工作時可根據需要進行聲學參數來選擇和調整，頻率設定精度為±1赫茲，聲強設定精度在±0.1分貝；電子控制箱上配設的音頻播放器接口通過音頻轉換頭可轉接各種播放器；聲波音量通常在5～130分貝范圍內可調；在變頻調節旋鈕上設有變頻器，采用無級變頻調速技術傳遞動力，反應快，轉速變化平穩，從而實現傳動系與電動機工況的最佳匹配；?

本裝置所用電源是220V/50Hz的交流電源，箱體后部設有接通電源的電源線，電子控制箱上設有電源總開關。

本發明進行聲波處理時，先滅菌，再將微生物樣品載體放入圓形吊盤的爪形鋼套中，通過電子控制箱的顯示控制模塊精確調制各種處理參數，讓經過調制的音頻信號經過功率放大系統驅動電動式揚聲器量化實現聲波處理過程。?

有益效果