一种适用于细胞培养环境的模块化LED光源制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于细胞培养环境的模块化LED光源，包括：LED阵列及光电反馈控制系统、嵌入式控制系统和光束整形控温一体化模块；LED阵列及光电反馈控制系统包括：多个可插拔的LED阵列模块、多路恒流源和光电反馈控制系统；LED灯阵列为经过LED阵列光分布优化方法优化之后的LED灯阵列；光束整形控温一体化模块包括LED前向导光板，LED前向导光板为带有通孔阵列的长方体黑色金属板；LED前向导光板的侧面粘接散热装置。本发明专利技术能够满足不同光医学和光遗传学离体细胞实验对光能时空分布的需求，避免LED工作产热、发光不稳定、光斑不均匀等问题造成的实验误差，提高光医学和光遗传学离体细胞实验的可靠性。离体细胞实验的可靠性。离体细胞实验的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于细胞培养环境的模块化LED光源


[0001]本专利技术涉及光医学
，具体为一种适用于细胞培养环境的模块化LED光源。

技术介绍

[0002]近年来，随着激光和LED技术的进步，光医学和光遗传学迅猛发展。在光医学领域中，光生物调节疗法(photobiomodulation therapy,PBMT)和光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)已成为近年来研究的热点。上述技术的共性需求是找出对特定细胞或细菌有最佳效果的光参数(含光的波长、光能的时空分布、闪烁频率等参数)。这就需要进行大量的离体细胞/细菌培养和不同光参数照射基础研究。
[0003]为满足光医学和光遗传学离体细胞/细菌实验的需求，近年来出现了一系列用于细胞培养板的可控光源技术。其共性是采用指定波长的激光或LED阵列照射特定细胞培养板上的细胞培养孔，并用基于单片机(MCU)的电流/电压控制系统来控制激光或LED阵列的出光光强、闪烁频率等光参数。在此基础上，根据实验目的和实验环境的需求采用无线技术、光束整形等技术适应细胞培养环境，提高光源质量。如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于细胞培养环境的模块化LED光源，其特征在于，包括：LED阵列及光电反馈控制系统、嵌入式控制系统和光束整形控温一体化模块；其中，所述LED阵列及光电反馈控制系统包括：多个可插拔的LED阵列模块、多路恒流源和光电反馈控制系统；所述LED阵列模块包括：LED灯阵列、内阻补偿电路和恒流源接口；所述LED灯阵列为经过LED阵列光分布优化方法优化之后的LED灯阵列，所述内阻补偿电路为与所述LED灯阵列串联的电阻；所述恒流源接口为可插拔接口；所述多路恒流源通过所述恒流源接口与所述LED阵列模块连接；所述光电反馈控制系统包括多路采样光电传感器和多路电流控制器；所述采样光电传感器，用于获取所述LED阵列模块的出光功率；所述电流控制器，用于基于所述出光功率控制所述多路恒流源的输出电流大小；所述嵌入式控制系统，用于获取所述LED阵列模块的功率密度值；所述光束整形控温一体化模块设置于所述LED阵列模块与目标细胞培养板之间，包括LED前向导光板，所述LED前向导光板为带有通孔阵列的长方体黑色金属板，所述通孔阵列的通孔形状和位置与所述目标细胞培养板上的培养孔对应；所述通孔阵列的通孔内设置光束整形系统；所述LED前向导光板的侧面粘接散热装置。2.根据权利要求1所述的适用于细胞培养环境的模块化LED光源，其特征在于：所述采样光电传感器、所述电流控制器和所述多路恒流源的数量分别与所述LED阵列模块的数量相同。3.根据权利要求1所述的适用于细胞培养环境的模块化LED光源，其特征在于：所述LED阵列光分布优化方法包括：测量LED灯阵列中的单个LED灯在目标距离上的光分布；所述目标距离为所述LED灯阵列与所述目标细胞培养板的底面之间的距离；基于所述光分布，拟合所述单个LED灯在所述目标距离上的光斑的二维高斯分布函数；基于所述二维高斯分布函数，建立所述LED灯阵列的光场叠加数学模型；基于所述光场叠加数学模型，计算在预设光场均匀度参数下...

【专利技术属性】
技术研发人员：阴慧娟，董晓曦，
申请(专利权)人：中国医学科学院生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：