[實(shí)用新型]一種基于輔助高通量LED光照陣列的光遺傳學(xué)實(shí)驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022287774.0
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN213951220U
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許迎科;馬慶;張憲明;羅向東;楊春雷
• 申請（專利權(quán)）人: 度微檢測技術(shù)（杭州）有限公司
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/02;C12M1/00;F21V19/00;F21V23/00;F21V29/503;F21V29/60;F21V33/00;F21Y115/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本實(shí)用新型公開了基于輔助高通量LED光照陣列的光遺傳學(xué)實(shí)驗裝置，包括基座(1)、LED陣列板(2)、載物臺支架(3)和多孔細(xì)胞培養(yǎng)板(4)；所述的LED陣列板(2)安裝在基座(1)上；所述的載物臺支架(3)固定于LED陣列板(2)上方，載物臺支架(3)的頂部設(shè)有凹槽(302)；所述的多孔細(xì)胞培養(yǎng)板(4)通過載物臺支架(3)頂部的凹槽(302)固定；多孔細(xì)胞培養(yǎng)板通過載物臺支架頂部的凹槽固定，凹槽底部設(shè)有與LED燈珠陣列相對應(yīng)的透光通道陣列，相鄰?fù)腹馔ǖ乐g做隔光處理，每一個LED燈珠發(fā)射的光穿過透光通道傳遞到單獨(dú)的培養(yǎng)孔，避免了不同燈珠之間發(fā)生光線串?dāng)_，并由溫度開關(guān)控制的散熱扇實(shí)現(xiàn)自動散熱，解決了LED燈珠及電路發(fā)熱對細(xì)胞培養(yǎng)的溫度造成影響的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光遺傳學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種輔助高通量LED光照陣列進(jìn)行光遺傳學(xué)實(shí)驗的支架系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光遺傳學(xué)作為一門新興學(xué)科，整合了光學(xué)、生物學(xué)等相關(guān)知識與基因工程、軟件工程等相關(guān)技術(shù)，可通過調(diào)控光照的方式來操縱生物體的各項生命活動，具有無損傷、非侵入、操作簡便、調(diào)控精準(zhǔn)、分辨率高、可重復(fù)性高等一系列優(yōu)點(diǎn)。

在體外的細(xì)胞尺度實(shí)驗上，光遺傳學(xué)可被用來精確研究細(xì)胞的各項生命活動的具體機(jī)制。由于在大部分光遺傳學(xué)實(shí)驗中，研究者通常使用光信號代替其他外部信號來調(diào)控細(xì)胞內(nèi)的生命活動，因此光源的選擇在光遺傳學(xué)實(shí)驗中便顯得至關(guān)重要。

在之前的研究當(dāng)中，許多實(shí)驗者都因為LED光源的廉價穩(wěn)定且易于操控的優(yōu)勢而將其作為實(shí)驗的光源，但單獨(dú)使用LED存在一定問題。比如在長時間實(shí)驗當(dāng)中，LED燈珠及其所必須的電路與控制元件會不可避免的產(chǎn)生功率損耗，而損失的功率則會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃窟M(jìn)而影響實(shí)驗區(qū)域的溫度，而細(xì)胞培養(yǎng)則要求環(huán)境溫度的穩(wěn)定，溫度的變化必然會影響細(xì)胞的活性，最終影響實(shí)驗結(jié)果。

此外LED作為光遺傳學(xué)實(shí)驗的光源時，與激光光源相比雖然廉價且操控簡單，但其發(fā)射的光波段較寬，在某些情況下(比如對激發(fā)光波段十分敏感)無法滿足實(shí)驗需求。在開展高通量實(shí)驗時，需要同時進(jìn)行不同光照條件下的實(shí)驗，即單獨(dú)調(diào)整LED陣列中的每一個燈珠的光照參數(shù)(暗滅時長，光照強(qiáng)度等)，此時由于LED燈珠排列較為緊密，不同燈珠之間存在互相干擾。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決在將LED應(yīng)用于光遺傳學(xué)實(shí)驗的光源時，由于功率損失散發(fā)熱量、以及燈珠之間相互干擾的問題對實(shí)驗結(jié)果的影響，本實(shí)用新型提出了一套可以用于輔助LED陣列進(jìn)行光遺傳學(xué)實(shí)驗的支架系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過3D打印定制與多孔細(xì)胞培養(yǎng)板尺寸對應(yīng)的載物臺支架，并在載物臺支架設(shè)置與LED燈珠陣列相對應(yīng)的透光通道陣列，相鄰?fù)腹馔ǖ乐g做隔光處理，避免了不同燈珠之間的相互干擾；增加了LED陣列電路板與培養(yǎng)板間的距離，同時加入了由溫度控制的風(fēng)扇輔助散熱，降低了發(fā)熱對實(shí)驗條件的影響。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于輔助高通量LED光照陣列的光遺傳學(xué)實(shí)驗裝置，包括基座、LED 陣列板、載物臺支架和多孔細(xì)胞培養(yǎng)板；所述的LED陣列板安裝在基座上；所述的載物臺支架固定于LED陣列板上方，載物臺支架的頂部設(shè)有凹槽；所述的多孔細(xì)胞培養(yǎng)板通過載物臺支架頂部的凹槽固定；

所述LED陣列板由電路板和安裝在電路板上的LED燈珠陣列構(gòu)成；所述載物臺支架的凹槽底部設(shè)有與LED燈珠陣列相對應(yīng)的透光通道陣列，相鄰?fù)腹馔ǖ乐g做隔光處理，透光通道的底部與LED燈珠的高度平齊；所述多孔細(xì)胞培養(yǎng)板上的培養(yǎng)孔與載物臺支架凹槽底部的透光通道一一對應(yīng)，每一個LED燈珠發(fā)射的光穿過透光通道傳遞到單獨(dú)的培養(yǎng)孔。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述載物臺支架的頂部凹槽呈楔形，多孔細(xì)胞培養(yǎng)板的底部與楔形凹槽的內(nèi)斜面抵接。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述載物臺支架的凹槽底部和透光通道陣列的內(nèi)壁涂有隔光材料。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述LED燈珠陣列中的每一個LED燈珠可單獨(dú)控制。