一种模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统，属于微波生物效应领域。该系统包括照射装置、微电极阵列平台、合路装置和吸收负载；合路装置是由n个微波产生单元通过n

【技术实现步骤摘要】
一种模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统


[0001]本专利技术涉及一种模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统，属于微波生物效应领域。

技术介绍

[0002]电子信息技术的迅猛发展推动着人类社会的快速进步。随着基于微波传输电信技术的产品如手机、无线热点Wi
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Fi及智能家居的广泛普及，特别是第五代移动通信技术(5G)正式进入生活，公众时刻都处于复杂的微波环境下，其对健康的影响越来越成为科学家和公众关注的话题。微波与神经系统相互作用被认为是评估微波生物效应最有前景的研究热点之一。神经元是组成神经系统的基本单位，是一切神经活动的基础，所以研究微波对于神经系统的影响，首先要着眼于研究微波对于神经元的影响。经调研，已经有利用辐照装置对微波辐照下神经元变化研究的多篇报道，但几乎所有的辐照装置都是在同一时间只能工作于单一频点，包括申请人发表的基于微电极阵列研究微波辐照状态下神经元实时放电的监测系统《Zhao Xuelong,Liu Qi,Dong Guofu,Sun Yunfei,Zhou Hongmei,Wang Changzhen.A Compact,Wide Bandwidth Real
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Time RF Exposure Setup Based on Microelectrode Array,IEEE Microwave and Wireless Components Letters,2020,30(12):1205
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1208.》，而实际上公众一般生活工作于多种频率微波同时复合作用的复杂电磁环境下，已报道的研究不能有效说明多频复合微波复杂电磁环境相对于单一频率微波是否具有不同的生物学效应，急需设计一种模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术目的旨在提供一种模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统，该系统包括照射装置1、微电极阵列平台2，还包括：合路装置3和吸收负载4；
[0006]所述合路装置3是由n个微波产生单元通过n
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1个同轴三通连接件33与n
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1个合成通道34构成，每个所述微波产生单元包括一个带通滤波器31和一个信号发生器30，每个带通滤波器31的输入端通过一个微波线缆连接一个信号发生器30，其输出端连接一个馈入通道32，n≥2；
[0007]当n＝2时，两个所述微波产生单元中带通滤波器31输出端通过一个馈入通道32分别连接同轴三通连接件33横管的一端端口与竖管端口，照射装置1的输入端通过一个合成通道34连接同轴三通连接件33横管的另一端端口；
[0008]当n>2时，一个所述微波产生单元中带通滤波器31输出端通过一个馈入通道32连接同轴三通连接件33横管的一端端口，其他所述微波产生单元中带通滤波器31输出端通过一个馈入通道32连接同轴三通连接件33竖管端口，相邻两个同轴三通连接件33相对的横管
的端口通过一个合成通道34连接，与照射装置1相邻的同轴三通连接件33的横管端口通过一个合成通道34连接照射装置1的输入端；
[0009]所述吸收负载4，设置在照射装置1右侧，吸收通过照射装置1右侧传出的剩余微波能量。
[0010]进一步地，所述合路装置3中的带通滤波器31的中心频率均不相同。
[0011]进一步地，带通滤波器31的中心频率及工作带宽均在照射装置1工作带宽0
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3GHz之间，且各工作带宽之间无重合部分。
[0012]进一步地，带通滤波器31可以为金属腔体带通滤波器、微带带通滤波器或介质带通滤波器。
[0013]进一步地，根据带通滤波器31的中心频率，调节与带通滤波器31对应的信号发生器30所产生的微波信号的频率。
[0014]进一步地，照射装置1的有效工作带宽为0
‑
3GHz。
[0015]进一步地，吸收负载4为工作频率覆盖照射装置1有效工作带宽0
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3GHz的商用匹配吸收负载。
[0016]进一步地，带通滤波器31、馈入通道32、同轴三通连接件33、合成通道34及信号发生器30的连接处均连接有商用同轴射频接头。
[0017]进一步地，微电极阵列平台2为用于监测神经元放电信号的平台，其上方留有开放口用于放置内部含有神经元22的培养基液的信号采集培养皿21；照射装置1置于微电极阵列平台2的上方，通过照射装置1的输入端注入的微波信号进入照射装置1，在照射装置1内部传输过程中会对信号采集培养皿21内部的神经元22进行辐照，通过微电极阵列平台2的监测功能对微波辐照下的神经元放电响应进行实时监测。
[0018]进一步地，照射装置1是由部分切除的圆形同轴波导构成，其切除后留下的开口可以对外辐射微波。
[0019]本专利技术采用以上技术方案，其具有如下优点：合路装置3的引入可以使多种频率微波互无干扰地复合，复合后的微波进入照射装置1后，利用微电极阵列平台2的监测功能可以对多频复合微波辐照下的神经元放电响应进行实时监测，比较适用于模拟复杂电磁环境对离体神经元放电影响检测研究及应用场合。
附图说明
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0021]图1为
技术介绍
《Zhao Xuelong,Liu Qi,Dong Guofu,Sun Yunfei,Zhou Hongmei,Wang Changzhen.A Compact,Wide Bandwidth Real
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Time RF Exposure Setup Based on Microelectrode Array,IEEE Microwave and Wireless Components Letters,2020,30(12):1205
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1208.》公布的基于微电极阵列研究微波辐照状态下神经元实时放电的监测系统及局部剖面图；
[0022]图2为本专利技术模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统的示意图。
具体实施方式
[0023]图1为
技术介绍
《Zhao Xuelong,Liu Qi,Dong Guofu,Sun Yunfei,Zhou Hongmei,
Wang Changzhen.A Compact,Wide Bandwidth Real
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Time RF Exposure Setup Based on Microelectrode Array,IEEE Microwave and Wireless Components Letters,2020,30(12):1205
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1208.》公布的基于微电极阵列研究微波辐照状态下神经元实时放电的监测系统及局部剖面图。可以看到监测系统主要由一个照射装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统，该系统包括照射装置(1)、微电极阵列平台(2)，其特征在于，还包括：合路装置(3)和吸收负载(4)；所述合路装置(3)是由n个微波产生单元通过n
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1个同轴三通连接件(33)与n
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1个合成通道(34)构成，每个所述微波产生单元包括一个带通滤波器(31)和一个信号发生器(30)，每个带通滤波器(31)的输入端通过一个微波线缆连接一个信号发生器(30)，其输出端连接一个馈入通道(32)，n≥2；当n＝2时，两个所述微波产生单元中带通滤波器(31)输出端通过一个馈入通道(32)分别连接同轴三通连接件(33)横管的一端端口与竖管端口，照射装置(1)的输入端通过一个合成通道(34)连接同轴三通连接件(33)横管的另一端端口；当n>2时，一个所述微波产生单元中带通滤波器(31)输出端通过一个馈入通道(32)连接同轴三通连接件(33)横管的一端端口，其他所述微波产生单元中带通滤波器(31)输出端通过一个馈入通道(32)连接同轴三通连接件(33)竖管端口，相邻两个同轴三通连接件(33)相对的横管的端口通过一个合成通道(34)连接，与照射装置(1)相邻的同轴三通连接件(33)的横管端口通过一个合成通道(34)连接照射装置(1)的输入端；所述吸收负载(4)，设置在照射装置(1)右侧，吸收通过照射装置(1)右侧传出的剩余微波能量。2.如权利要求1所述的模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统，其特征在于，所述合路装置(3)中的带通滤波器(31)的中心频率均不相同。3.如权利要求2所述的模拟复杂电磁环境下神经元放电响应监测系统，其特征在于，带通滤波器(31)的中心频率及工作带宽均在照射装置(1)工作带宽0
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3GHz之间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雪龙，王长振，周红梅，董国福，刘琦，路浩，马丽贞，李志慧，魏倩，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：