[实用新型]一种基于可听声波刺激的微生物细胞培养装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种培养装置，具体说是一种基于可听声波刺激的微生物细胞培养装置。

背景技术

声波是一种重要的环境因子，在自然界中广泛存在，并同生物体发生相互作用。按频率人们将其分为次声波(infrasound，10^-4～20赫兹)、可听声波(audible sound，20～2×10⁴ 赫兹)和超声波(ultrasound，2×10⁴～10¹² 赫兹)。早在1927年，德国科学家Wood 和 Loomis就开始对超声波生物学效应进行了研究，20世纪60年代次声与生物体的相互作用也逐渐被人们所关注。现在关于超声与次声的生物学效应及机理的研究已越来越深入和广泛，一些超声诊断，超声治疗及次声诊疗新技术不断被人们广泛认识和接受。然而关于可听声波的研究，长期以来人们大部分精力都集中在发声机制、声信号特征、声接收、加工和识别等方向，对声波在传播过程中的生物学效应及机理关注较少。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于可听声波刺激的生物细胞培养装置，可通过对生物细胞施加一定频率的可听声波，实现对细胞的生长速度的控制或对产物形成速率的调节。

本实用新型一种基于可听声波刺激的微生物细胞培养装置，包括主箱体、动力组件和电子控制箱，所述的动力组件包括传动轴、电动机、调节丝杆和圆形吊盘，传动轴通过传动轴承竖直设置在主箱体顶部的中央，并通过传动带轮及传动带与电动机连接，传动轴穿过主箱体的顶部伸入到主箱体内，调节丝杆设置在传动轴位于主箱体内部的一端，并且传动轴与调节丝杆同轴设置；,在调节丝杆的底端通过螺纹连接有圆形吊盘，主箱体内部安装有紫外灯和日光灯；主箱体内壁各面均安装有吸音板主箱体内顶部安装有顶置扬声器，底部安装有底置扬声器，在电子控制箱内设有信号发生模块、功率放大模块、和显示控制模块，顶置扬声器和底置扬声器通过功率放大模块与信号发生模块连接，信号发生模块通过频率测定模块与显示控制模块连接，在主箱体内还设有用于测量声波的传声器，传声器通过声强测定模块与显示控制模块连接。

所述的主箱体上装有运行观察窗，主箱体一侧装有拉门手柄，底部安装有脚轮；

所述的调节丝杆上设有两个六角螺母，两个六角螺母将圆形吊盘夹在中间并固定在调节丝杆上。

所述的圆形吊盘为直径150mm、厚2mm的圆形钢板，在圆形钢板圆周上均匀安装有6个爪形钢套；爪形钢套由两条10mm宽、2mm厚，100mm长的弹簧钢片组合而成，弹簧钢片十字交叉并用螺丝固定在圆形托盘下底面，弹簧钢片距离固定点20mm处向背离圆形托盘的方向折起形成75度角；弹簧钢片的顶端向固定点方向弯折。

所述的电子控制箱上设有显示面板、紫外灯开关、日光灯开关、声强调节旋钮、频率调节旋钮、电机启停开关、变频调节旋钮、信号发生器开关和音频播放器接口，其中声强调节旋钮与功率放大模块连接，频率调节旋钮与频率测定模块连接，变频调节旋钮与电动机连接。

本实用新型装置电子控制箱的信号发生模块，采用ICL8038芯片作为函数发生器，它可产生单频正旋波、方波、三角波等波形，声波信号功率放大模块对其进行放大后驱动扬声器工作；然后根据ICL8038函数发生器方波输出端输出信号经AT89S52单片机测频处理并由74SL164和74SL138驱动回显到LED上的结果，通过调节频率旋钮调节到需要的频率；并根据传声器感受到的底置扬声器的声信号，经UA741放大器放大并由MAX1032模数转换器转换及AT89S52单片机处理后由74SL164和74SL138驱动回显到LED上的声强大小，调节声强调节旋钮使声强达到需要的声波强度。工作时可根据需要进行声学参数来选择和调整，频率设定精度为±1赫兹，声强设定精度在±0.1分贝；电子控制箱上配设的音频播放器接口通过音频转换头可转接各种播放器；声波音量通常在5～130分贝范围内可调；在变频调节旋钮上设有变频器，采用无级变频调速技术传递动力，反应快，转速变化平稳，从而实现传动系与电动机工况的最佳匹配；

本装置所用电源是220V/50Hz的交流电源，箱体后部设有接通电源的电源线，电子控制箱上设有电源总开关。

本实用新型进行声波处理时，先灭菌，再将微生物样品载体放入圆形吊盘的爪形钢套中，通过电子控制箱的显示控制模块精确调制各种处理参数，让经过调制的音频信号经过功率放大系统驱动电动式扬声器量化实现声波处理过程。

有益效果