【技术实现步骤摘要】
一种基于三维旋转的变重力细胞实验装置
本技术属于生物力学实验设备领域,具体涉及一种基于三维旋转的变重力细胞实验装置。
技术介绍
近年来我国载人航天事业飞速发展,逐步向中长期航天飞行阶段迈进。航天飞行中产生的微重力环境将会导致人体心血管系统、骨骼肌肉系统等发生一系列变化,严重危害航天员身体健康。因此,研究微重力下人体生理变化特征及规律,特别是在细胞水平和分子水平深入研究其发生机制,进而提出针对性的防护措施十分必要。鉴于航天飞行机会及花费的限制,航天医学研究者开展了大量地面模拟微重力实验研究,发现了系列参与微重力影响人体生理功能的分子靶点和信号通路,但仍未完全揭示微重力或失重环境导致人体生理功能障碍的始动机制和发展机理。目前,国内外广泛采用回转器在地面上模拟细胞水平的微重力效应。在回转器上,生物样本仍处于重力场中,受到恒定的重力矢量作用。但由于回转器的转动,使得它所搭载的生物样本的运动方向不断发生改变,始终来不及对一定方向上的重力做出响应,从而模拟了在航天飞行情况下细胞的微重力生物学效应。回转器为在地面开展模拟微重力条件下细胞水平生物学效应及发生机制提供了经济高效的方式,但真实航天环境中不存在恒定的微重力,而是由多种力学环境形成的时刻变化的微重力和低重力力场,而回转器仅能模拟恒定微重力实验条件,无法实现某个低重力实验条件或者从微重力到正常重力乃至超重力的梯度变化实验条件设置,这有可能错过许多重要调控因子或者信号分子的发现。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本技术的目的在于,提供一种基于三 ...
【技术保护点】
1.一种基于三维旋转的变重力细胞实验装置,其特征在于,包括三维旋转单元(1)、固定在三维旋转单元(1)上的细胞恒向受力单元(2)和连接三维旋转单元(1)的监测控制单元(3);所述三维旋转单元(1)包括同心设置的绕径旋转环(11)和绕轴旋转环(12);/n所述绕径旋转环(11)的水平直径两端外侧通过轴套和轮轴设于支架(13)上,在轮轴一侧的支架(13)上设有连接所述轮轴的第一电机(14);/n所述绕轴旋转环(12)通过锚定滑轮(15)连接在绕径旋转环(11)内侧,且能相对于绕径旋转环(11)做周向旋转;绕轴旋转环(12)外侧设有齿纹,绕轴旋转环(12)外侧啮合有直齿轮轴(16),直齿轮轴(16)连接有第二电机(17),第二电机(17)固定在绕径旋转环(11)上;/n所述第一电机(14)和第二电机(17)均与监测控制单元(3)相连。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于三维旋转的变重力细胞实验装置,其特征在于,包括三维旋转单元(1)、固定在三维旋转单元(1)上的细胞恒向受力单元(2)和连接三维旋转单元(1)的监测控制单元(3);所述三维旋转单元(1)包括同心设置的绕径旋转环(11)和绕轴旋转环(12);
所述绕径旋转环(11)的水平直径两端外侧通过轴套和轮轴设于支架(13)上,在轮轴一侧的支架(13)上设有连接所述轮轴的第一电机(14);
所述绕轴旋转环(12)通过锚定滑轮(15)连接在绕径旋转环(11)内侧,且能相对于绕径旋转环(11)做周向旋转;绕轴旋转环(12)外侧设有齿纹,绕轴旋转环(12)外侧啮合有直齿轮轴(16),直齿轮轴(16)连接有第二电机(17),第二电机(17)固定在绕径旋转环(11)上;
所述第一电机(14)和第二电机(17)均与监测控制单元(3)相连。
2.如权利要求1所述的基于三维旋转的变重力细胞实验装置,其特征在于,所述细胞恒向受力单元(2)包括从外到内依次同心设置的半环形支架(21)、外环(22)和内环(23),还包括设在半环形支架(21)下端的支撑杆(24)、设在内环(23)上且用以放置细胞培养瓶的置物板(25)、设在置物板(25)上的锥体支架(26)以及设在椎体支架(26)尖部的重锤(27);
所述外环(22)直径方向两端外侧通过轴套与半环形支架(21)内侧相连,以使外环(22)能实现以自身直径为外环旋转中心轴进行旋转,内环(23)直径方向两端外侧通过轴套与外环(22)内侧两端相连,以使内环(23)能实现以自身直径为内环旋转中心轴进行旋转;所述外环旋转中心轴与内环旋转中心轴互相垂直;
内环(23)内侧左右两端通过轴套与置物板(25)两端相连,以使置物板(25)能实现以自身直径为置物板旋转中心轴进行旋转;所述置物板旋转中心轴与内环旋转中心轴互相垂直;
置物板(25)背面固定所述锥体支架(26),重锤(27)顶部到锥体支架(26)底面的垂直距离小于内环(23)半径;
所述支撑杆(24)下端固定在所述绕轴旋转环(12)内侧,支撑杆(24)的上端安装所述半环形支架(21),且半环形支架(21)开口向上,半环形支架(21)的底部固定在支撑杆(24)上端。
...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡泽兵,张舒,曹新生,石菲,王艺璇,王可,张丽君,李高志,
申请(专利权)人:中国人民解放军第四军医大学,
类型:新型
国别省市:陕西;61
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