[發(fā)明專利]一種細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中音樂(lè)干預(yù)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710926067.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-06
• 公開（公告）號(hào): CN107557298A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸花;張喆;宋彥嶠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連醫(yī)科大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M3/00
• 分類號(hào): C12M3/00;C12M1/00;C12N5/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心21200
• 代理人: 李曉亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，涉及一種細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中音樂(lè)干預(yù)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法，具體涉及一種細(xì)胞實(shí)驗(yàn)施加音樂(lè)干預(yù)時(shí)的環(huán)境設(shè)置、分貝控制、揚(yáng)聲器與干預(yù)細(xì)胞之間位置關(guān)系的控制方法。

技術(shù)背景

音樂(lè)一直是醫(yī)療的一個(gè)元素，人類對(duì)音樂(lè)治療的認(rèn)識(shí)源于其對(duì)心身的“治愈”，由于醫(yī)學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)建立于19世紀(jì)晚期，因此對(duì)音樂(lè)治療機(jī)制的解釋經(jīng)歷了從無(wú)科學(xué)到軟科學(xué)及至最近真正的腦科學(xué)的階段性進(jìn)步。眾所周知，生物學(xué)細(xì)胞對(duì)各種刺激具有驚人的感知能力。上世紀(jì)80年代報(bào)道了細(xì)胞能“聽”的第一篇具有革命性意義的報(bào)道，自此音樂(lè)作為一種實(shí)驗(yàn)干預(yù)條件用于整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及細(xì)胞學(xué)研究中，但因目前缺乏音樂(lè)干預(yù)條件的明確界定，致使研究結(jié)果難以統(tǒng)一。

目前已報(bào)道音樂(lè)干預(yù)方法多是通過(guò)將受干預(yù)細(xì)胞與揚(yáng)聲器置于同一平面上實(shí)現(xiàn)的，這種放置方法雖簡(jiǎn)單、易操作，但缺點(diǎn)也很明顯：

(1)水平放置無(wú)法避免揚(yáng)聲器在工作過(guò)程中產(chǎn)生的物理震動(dòng)對(duì)細(xì)胞的干擾。

(2)在這種平面音樂(lè)干預(yù)條件的施加下，由于單個(gè)揚(yáng)聲器僅能從受干預(yù)的細(xì)胞一側(cè)施加音樂(lè)干預(yù)，則會(huì)導(dǎo)致位于細(xì)胞培養(yǎng)板內(nèi)的細(xì)胞不能均勻的接受聲波干預(yù)。

(3)當(dāng)選取雙側(cè)揚(yáng)聲器進(jìn)行音樂(lè)干預(yù)時(shí)，雙側(cè)揚(yáng)聲器過(guò)近的擺位會(huì)造成高低音單元存在相位差，傳遞給細(xì)胞的聲音失同步；另外達(dá)到兩個(gè)揚(yáng)聲器間合理間距的擺位需占用的空間大，因而實(shí)現(xiàn)良好均勻的聲場(chǎng)條件控制的難度較大。

本發(fā)明界定了音樂(lè)干預(yù)的細(xì)胞學(xué)研究中，細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)環(huán)境優(yōu)化設(shè)置：內(nèi)置揚(yáng)聲器的選擇、揚(yáng)聲器與細(xì)胞培養(yǎng)容器間的位置擺放關(guān)系、音樂(lè)的聲級(jí)控制。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有音樂(lè)干預(yù)方法中存在的揚(yáng)聲器物理振動(dòng)干擾以及聲場(chǎng)不均勻的缺陷，本發(fā)明提供一種細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中音樂(lè)干預(yù)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法。本發(fā)明解決了細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中音樂(lè)播放的環(huán)境設(shè)置、分貝控制、音箱與細(xì)胞之間的位置關(guān)系，能克服現(xiàn)有音樂(lè)干預(yù)手段中音樂(lè)干預(yù)不均勻，以及干預(yù)環(huán)境中多重聲反射的干擾等缺陷，可較為簡(jiǎn)單方便地將細(xì)胞置于合適的音樂(lè)條件下干預(yù)，效果良好，并為后續(xù)一系列實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中音樂(lè)干預(yù)裝置，該胞實(shí)驗(yàn)中音樂(lè)干預(yù)裝置中CO₂培養(yǎng)箱內(nèi)懸吊細(xì)胞培養(yǎng)板以實(shí)現(xiàn)音樂(lè)干預(yù)，具體包括CO₂恒溫培養(yǎng)箱1、無(wú)紡布細(xì)胞板懸吊裝置2、細(xì)胞培養(yǎng)容器3、揚(yáng)聲器4、分貝儀、水槽5、無(wú)彈力繩6。

所述的CO₂恒溫培養(yǎng)箱1為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，揚(yáng)聲器4設(shè)置于CO₂恒溫培養(yǎng)箱1底層中心位置。所述的揚(yáng)聲器4為全功能紅外遙控的全頻錐盆揚(yáng)聲器，頻率響應(yīng)范圍為80Hz-20kHz，其失真度≤0.5％，可在實(shí)驗(yàn)空間外控制音樂(lè)播放時(shí)間并調(diào)控音量。所述的水槽5放在CO₂恒溫培養(yǎng)箱1的底層上，用于調(diào)節(jié)CO₂恒溫培養(yǎng)箱1內(nèi)部的濕度。

所述的無(wú)紡布細(xì)胞板懸吊裝置2包括方形的無(wú)紡布、無(wú)彈力繩6，無(wú)彈力繩6位于無(wú)紡布的四個(gè)角處，無(wú)紡布通過(guò)無(wú)彈力繩6設(shè)置于CO₂恒溫培養(yǎng)箱1內(nèi)部，無(wú)紡布細(xì)胞板懸吊裝置2到CO₂恒溫培養(yǎng)箱1底面高度為CO₂恒溫培養(yǎng)箱1高度值的2/3。所述的無(wú)紡布細(xì)胞板懸吊裝置2中的無(wú)紡布代替培養(yǎng)箱內(nèi)的不銹鋼培養(yǎng)架承托細(xì)胞培養(yǎng)板，減弱聲音的固體傳遞效應(yīng)，使細(xì)胞處于近乎懸空的位置狀態(tài)，在這基礎(chǔ)上施加揚(yáng)聲器的音樂(lè)干預(yù)，可使細(xì)胞只受到空氣中揚(yáng)聲器的聲場(chǎng)影響。

所述的分貝儀使用時(shí)放置于無(wú)紡布的中心位置，用于測(cè)定揚(yáng)聲器工作的分貝值，記錄分貝儀示數(shù)與揚(yáng)聲器音量之間的關(guān)系后，取出分貝儀。

所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器3放置于無(wú)紡布的中心位置，細(xì)胞放置于細(xì)胞培養(yǎng)容器3上，細(xì)胞培養(yǎng)容器3和揚(yáng)聲器4呈上下垂直關(guān)系，垂直距離固定在20-25cm，避免平面擺放時(shí)細(xì)胞板單側(cè)接受音樂(lè)干預(yù)而致音樂(lè)干預(yù)不均勻的情況。所述的細(xì)胞培養(yǎng)容器3為細(xì)胞培養(yǎng)板、細(xì)胞培養(yǎng)皿、細(xì)胞培養(yǎng)瓶，細(xì)胞培養(yǎng)板為6孔板、12孔板、24孔板、48孔板、96孔板。

采用上述細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中音樂(lè)干預(yù)裝置進(jìn)行音樂(lè)干預(yù)的方法，包括以下步驟：

(1)去除CO₂恒溫培養(yǎng)箱1內(nèi)原有的培養(yǎng)架，減少揚(yáng)聲器4工作時(shí)的物理共振。

(2)通過(guò)無(wú)彈力繩6將無(wú)紡布細(xì)胞板懸吊裝置2中的無(wú)紡布固定于CO₂恒溫培養(yǎng)箱1內(nèi)2/3高度處，將揚(yáng)聲器4放置于CO₂恒溫培養(yǎng)箱1的底層中心處。所述的CO₂恒溫培養(yǎng)箱1的溫度為37℃。