[發(fā)明專利]一種基于自動控制的細胞學復合效應模擬系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010021323.4
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111117886A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 譚映軍;王春艷;施镠佳;聶捷琳;顧寅;劉朝霞;丁柏;劉躍;曲麗娜;李瑩輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63919部隊
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/42;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/00;G05D27/02
• 代理公司: 北京中南長風知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 馬龍

本發(fā)明涉及一種基于自動控制的細胞學復合效應模擬系統(tǒng)，包括亞磁實驗組件、對照組件、低重力實驗組件、外殼、細胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件、控制系統(tǒng)；亞磁實驗組件、對照組件、低重力實驗組件設于外殼內(nèi)；亞磁實驗組件用于建立滿足實驗要求的亞磁環(huán)境；對照組件用于建立實驗環(huán)境；低重力實驗組件用于驅(qū)動亞磁實驗組件按實驗要求轉(zhuǎn)動，以模擬實驗要求的低重力環(huán)境；細胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件用于在細胞實驗區(qū)建立細胞實驗要求的溫度與CO₂濃度條件；控制系統(tǒng)用于調(diào)控細胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件和低重力實驗組件按實驗要求工作。本發(fā)明能夠建立不同水平低重力與亞磁復合環(huán)境，并實現(xiàn)細胞培養(yǎng)環(huán)境的自動控制，支撐地面開展空間低重力與亞磁復合環(huán)境細胞學效應研究。

技術領域

本發(fā)明屬于細胞生物學技術領域，尤其涉及一種基于自動控制的細胞學復合效應模擬系統(tǒng)。

背景技術

隨著人們對空間探索的不斷深入，空間環(huán)境的細胞學效應，特別是空間環(huán)境的細胞學復合效應研究已越來越受關注。但由于空間實時飛行實驗的機會少、實驗的資源條件也極其有限，使得在地面開展相關空間復合效應模擬研究，成為相關學科探索空間奧秘、積累太空知識的必要途徑。

在地面開展空間環(huán)境相關的細胞學復合效應研究需要必要的模擬設備作為支撐，但目前還沒有功能完善、特別是沒有具備建立不同水平低重力與亞磁復合環(huán)境能力的細胞學效應研究平臺。

現(xiàn)在開展空間微重力效應模擬研究常常采用美國生產(chǎn)的系列回轉(zhuǎn)器(RotateWall Vessels,RWVs)，而開展亞磁細胞學效應研究則采用屏蔽盒等，采用這些獨立的互不相關設備開展空間復合效應研究的技術缺陷包括:

1)上述現(xiàn)有設備還不能實現(xiàn)相關空間環(huán)境醫(yī)學研究要求的不同水平低重力環(huán)境。

2)采用上述獨立設備的實驗模式，無法有效同步開展低重力環(huán)境和亞磁環(huán)境效應的實驗，這就限制了地面開展低重力和亞磁的細胞學復合效應研究。

3)上述現(xiàn)有設備沒有集成細胞培養(yǎng)環(huán)境自動控制系統(tǒng)，不能自主維持細胞培養(yǎng)實驗需要的條件，約束了相關實驗的長期開展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于自動控制的細胞學復合效應模擬系統(tǒng)，建立不同水平低重力與亞磁復合環(huán)境，并實現(xiàn)細胞培養(yǎng)環(huán)境的自動控制，支撐地面開展空間低重力與亞磁復合環(huán)境細胞學效應研究。

本發(fā)明提供了一種基于自動控制的細胞學復合效應模擬系統(tǒng)，包括亞磁實驗組件、對照組件、低重力實驗組件、外殼、細胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件、控制系統(tǒng)；所述外殼為箱體結(jié)構(gòu)，所述亞磁實驗組件、對照組件、低重力實驗組件設于所述外殼內(nèi)，并在外殼內(nèi)形成封閉的細胞實驗區(qū)；

所述亞磁實驗組件用于在細胞樣本所在區(qū)域建立滿足實驗要求的低磁場強度的亞磁環(huán)境；

所述對照組件用于為實驗的對照樣本組建立實驗環(huán)境；

所述低重力實驗組件用于驅(qū)動所述亞磁實驗組件按實驗要求轉(zhuǎn)動，以模擬實驗要求的低重力環(huán)境；

所述細胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件用于在所述細胞實驗區(qū)建立細胞實驗要求的溫度與CO₂濃度條件；

所述控制系統(tǒng)用于調(diào)控所述細胞培養(yǎng)環(huán)境控制組件和低重力實驗組件按實驗要求工作。

進一步地，所述亞磁實驗組件包括端蓋、實驗組件樣本架、圓柱管狀線圈、隔磁部件、對流風扇及滑環(huán)；所述滑環(huán)及對流風扇固定于所述隔磁部件的一端；所述圓柱管狀線圈安裝于所述隔磁部件內(nèi)部；所述實驗組件樣本架通過所述圓柱管狀線圈內(nèi)部的軌道安裝于所述圓柱管狀線圈內(nèi)部；所述端蓋扣接在所述隔磁部件的另一端。

進一步地，所述端蓋由內(nèi)蓋、隔磁板與外蓋組成，所述內(nèi)蓋與外蓋分別粘接在所述隔磁板兩面；

所述實驗組件樣本架用于安裝實驗樣本，包括主體結(jié)構(gòu)及緩沖件，所述緩沖件與所述主體結(jié)構(gòu)粘接；