[發(fā)明專利]一種低重力環(huán)境模擬系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010021309.4
• 申請(qǐng)日: 2020-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN111088157A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚映軍;王春艷;聶捷琳;施镠佳;顧寅;丁柏;劉躍;楊成佳;曲麗娜;李瑩輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍63919部隊(duì)
• 主分類號(hào): C12M1/36
• 分類號(hào): C12M1/36;C12M1/38;C12M3/00
• 代理公司: 北京中南長(zhǎng)風(fēng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 馬龍

本發(fā)明涉及一種低重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，包括低重力實(shí)驗(yàn)組件，所述重力實(shí)驗(yàn)組件用于驅(qū)動(dòng)載有實(shí)驗(yàn)樣本的實(shí)驗(yàn)組件按實(shí)驗(yàn)要求轉(zhuǎn)動(dòng)，以模擬實(shí)驗(yàn)要求的低重力環(huán)境，包括基礎(chǔ)部件、傳動(dòng)部件及樣本托盤；所述傳動(dòng)部件安裝于所述基礎(chǔ)部件內(nèi)部，用于帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)組件按實(shí)驗(yàn)要求轉(zhuǎn)動(dòng)；所述樣本托盤安裝于所述傳動(dòng)部件上部；所述實(shí)驗(yàn)組件為筒狀結(jié)構(gòu)，其外表面的兩端固定連接有傳動(dòng)塊。本發(fā)明能夠建立不同水平低重力環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的自動(dòng)控制，支撐地面開展空間低重力細(xì)胞學(xué)效應(yīng)研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低重力環(huán)境模擬系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著人們對(duì)空間探索的不斷深入，空間環(huán)境的細(xì)胞學(xué)效應(yīng)，特別是空間環(huán)境的細(xì)胞學(xué)復(fù)合效應(yīng)研究已越來(lái)越受關(guān)注。但由于空間實(shí)時(shí)飛行實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)少、實(shí)驗(yàn)的資源條件也極其有限，使得在地面開展相關(guān)空間復(fù)合效應(yīng)模擬研究，成為相關(guān)學(xué)科探索空間奧秘、積累太空知識(shí)的必要途徑。

在地面開展空間環(huán)境相關(guān)的細(xì)胞學(xué)復(fù)合效應(yīng)研究需要必要的模擬設(shè)備作為支撐，但目前還沒(méi)有功能完善、特別是沒(méi)有具備建立不同水平低重力與亞磁復(fù)合環(huán)境能力的細(xì)胞學(xué)效應(yīng)研究平臺(tái)。

現(xiàn)在開展空間微重力效應(yīng)模擬研究常常采用美國(guó)生產(chǎn)的系列回轉(zhuǎn)器(RotateWallVessels,RWVs)，而開展亞磁細(xì)胞學(xué)效應(yīng)研究則采用屏蔽盒等，采用這些獨(dú)立的互不相關(guān)設(shè)備開展空間復(fù)合效應(yīng)研究的技術(shù)缺陷包括:

1)上述現(xiàn)有設(shè)備還不能實(shí)現(xiàn)相關(guān)空間環(huán)境醫(yī)學(xué)研究要求的不同水平低重力環(huán)境。

2)上述現(xiàn)有設(shè)備沒(méi)有集成細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)，不能自主維持細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)需要的條件，約束了相關(guān)實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)期開展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，建立不同水平低重力環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的自動(dòng)控制，支撐地面開展空間低重力環(huán)境細(xì)胞學(xué)效應(yīng)研究。

本發(fā)明提供了一種低重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，包括低重力實(shí)驗(yàn)組件，所述重力實(shí)驗(yàn)組件用于驅(qū)動(dòng)載有實(shí)驗(yàn)樣本的實(shí)驗(yàn)組件按實(shí)驗(yàn)要求轉(zhuǎn)動(dòng)，以模擬實(shí)驗(yàn)要求的低重力環(huán)境，包括基礎(chǔ)部件、傳動(dòng)部件及樣本托盤；所述傳動(dòng)部件安裝于所述基礎(chǔ)部件內(nèi)部，用于帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)組件按實(shí)驗(yàn)要求轉(zhuǎn)動(dòng)；所述樣本托盤安裝于所述傳動(dòng)部件上部；所述實(shí)驗(yàn)組件為筒狀結(jié)構(gòu)，其外表面的兩端固定連接有傳動(dòng)塊；

所述基礎(chǔ)部件包括底板、側(cè)板、主動(dòng)支持架、從動(dòng)支持架、軸承，由所述底板、側(cè)板、主動(dòng)支持架、從動(dòng)支持架組成上端開口的矩形箱體結(jié)構(gòu)，所述底板設(shè)于矩形箱體結(jié)構(gòu)的底面，所述主動(dòng)支持架、從動(dòng)支持架設(shè)于矩形箱體一組相對(duì)的側(cè)面，二塊所述側(cè)板設(shè)于矩形箱體另一組相對(duì)的側(cè)面，所述主動(dòng)支持架、從動(dòng)支持架設(shè)有多個(gè)軸承安裝孔，所述軸承安裝于所述軸承安裝孔內(nèi)；

所述傳動(dòng)部件包括電機(jī)、活動(dòng)座、主動(dòng)帶輪、同步帶、從動(dòng)帶輪、主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)端及從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)端，所述電機(jī)輸出端固定于所述活動(dòng)座上，所述主動(dòng)帶輪安裝于所述電機(jī)輸出軸上，所述活動(dòng)座固定在所述主動(dòng)支持架上，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)端的端軸穿過(guò)所述主動(dòng)支持架上的軸承內(nèi)孔與所述主動(dòng)支持架安裝，所述主動(dòng)帶輪安裝于所述主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)端的端軸上，所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)端的端軸穿過(guò)所述從動(dòng)支持架上的軸承內(nèi)孔與所述從動(dòng)支持架安裝，所述同步帶安裝在所述主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪之間，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)端及從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)端的端面上均設(shè)有用于與實(shí)驗(yàn)組件上傳動(dòng)塊相匹配的滑槽，用以帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)組件轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述外殼為箱體結(jié)構(gòu)，所述實(shí)驗(yàn)組件、低重力實(shí)驗(yàn)組件設(shè)于所述外殼內(nèi)，并在外殼內(nèi)形成封閉的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)區(qū)。

進(jìn)一步地，所述外殼由本體結(jié)構(gòu)、上蓋、后蓋、鉸鏈及保溫層組成，所述本體結(jié)構(gòu)與所述上蓋通過(guò)所述鉸鏈連接，所述本體結(jié)構(gòu)與所述后蓋通過(guò)螺釘連接，所述保溫層安裝于所述本體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

進(jìn)一步地，該系統(tǒng)還包括細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件及控制系統(tǒng)；所述細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件用于在所述細(xì)胞實(shí)驗(yàn)區(qū)建立細(xì)胞實(shí)驗(yàn)要求的溫度與CO₂濃度條件；所述控制系統(tǒng)用于調(diào)控所述細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件按實(shí)驗(yàn)要求工作。