[实用新型]离子通道电流仿真实验教学装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种医学院校人体生理学仿真实验教学装置。

背景技术

人体的生理快速活动主要是依靠生物电传导系统实现的，而生物电是由人体内带电离子通过细胞膜上蛋白质（离子通道）的流动而产生的离子通道电流，离子通道电流测量是依靠高级电子设备才能实现，成本高达数十万元。这样，在普通的医学院校，让所有的学生在实验室条件下，进行此类实验是不可能，而不开展此类实验，难以提高教学质量，学生对该知识的掌握也不好。

发明内容

本实用新型提供一种离子通道电流仿真实验教学装置，以解决目前无法开展离子通道电流仿真实验教学、从而影响教学质量的问题。

本实用新型采取的技术方案是：模拟可变电阻与电阻检测电路、A/D转换电路连接、存储及接口电路顺序连接，该存储及接口电路分别与液晶显示电路、电源电路、微机通讯接口电路和键盘输入电路连接。

本实用新型的优点是结构新颖，利用计算机仿真技术模拟实验操作环境，以达到在低成本下进行离子通道电流测量的实验教学目的，可用于医药学院全部学生和生命科学相关专业的学生，可用于心脏,神经,肌肉等许多具体实验。通过本实用新型学生们能进行逼真的离子通道电流测量的操作和分析，为高尖端实验技术教学创建了实验平台，培养学生离子通道电流实验的操作能力和理论认知能力，将使我国医学院校实现离子通道电流测量实验教学成为现实，也会带来社会效益和经济效益。

附图说明

    图1是本实用新型的电路原理框图；

图2是本实用新型模拟可变电阻的电路原理图；

图3是本实用新型键盘输入电路的电路原理图；

图4是本实用新型微机通讯接口电路原理图。

具体实施方式

模拟可变电阻1与电阻检测电路2、A/D转换电路连接3、存储及接口电路4顺序连接，该存储及接口电路4分别与液晶显示电路5、电源电路6、微机通讯接口电路7和键盘输入电路8连接。

 因为真实的离子通道电流测量仪进行实验时，包括用电极拉制器来拉制几兆欧的电极，冲灌电极液，将准备好的电极小心装入电极支架固定，在显微镜下找到平皿中的细胞，将电极对准细胞在显微镜下继续小心下电极，使电极与细胞接触，小心缓慢抽吸连有电极的注射器，给细胞负压，实现封接过程。本实用新型采取模拟可变电阻来模似在封接过程中，由于注射器将带动封接电位器滑动引起电阻的变化，通过电阻检测电路检测电阻的变化，再将检测电阻的变化通过A/D转换电路经过数字化后输入到存储及接口电路中，再通过微机通讯接口电路将检测电阻的值输出至上位机中。

如图2所示，图中RX1为可变电阻一，在图2中，RX2和RX3是可变电阻二、三，学生作相应实验时，选取哪个可变电阻通过输入键盘来选择，其键盘输入状态由液晶显示电路显示。

 如图3所示，键盘输入电路采用矩阵式键盘，使用P6.0, P6.1, P6.2，P6.4,, P6.5, P6.6，P6.7共7 根口线12 个按键, 键盘为3×4 格局， P6.0，P6.1，P6.0为列线， P6.4，P6.5，P6.6，P6.7 为行线。其中列线分别由上拉电阻上拉到VCC， 在行线与列线的每个交界处有一个按键， 按键的两端分别接在行线和列线上。

 如图4所示，微机通讯接口电路包括MSP430F413与上位机进行通信时，由于RS-232C标准规定:-3～-15V表示逻辑“1”, + 3～+15V表示逻辑“0”,这与MSP430F413的TTL电平不兼容，因此需要进行电平转换，本装置采用MAXIM公司的MAX232来实现电平转换。