[发明专利]细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中的实验设备

说明书

技术领域

本发明提供一种细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中的实验设备。

背景技术

随着纳米材料在全世界广泛应用，进而带来纳米材料的颗粒物对于生物的潜在危害也日益突显，研究纳米颗粒对于生物具体有哪些危害以及危害的程度如何是一个世界性的难题，为此在学术界逐步引起关注，开始研究用人为模拟方法进行经皮肤、经口、滴鼻经呼吸道对实验动物进行染毒实验，由于纳米材料小到足以轻易穿透细胞膜，所以更加贴近的研究方法为细胞直接暴露在纳米颗粒气溶胶中的研究。

由于目前尚无专门进行细胞在纳米颗粒气溶胶中暴露的专门方法和模拟实验设备，类似纳米暴露试验只能简单进行对实验动物试验。由于动物的个体差异性和不确定因素也严重影响实验的准确性，不能精确、严谨提供实验数据，同时由于没有密封环境，纳米颗粒气溶胶还存在一定的感染风险，严重的会威胁到实验人员的健康。再加上动物福利和保护方面要求采用更加精细化的细胞替代方法而抵制动物试验，从而制约了相关领域研究的发展。因此设计开发一种细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中的实验方法和设备就成为当前紧迫的需要。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中的实验设备，为科学研究纳米颗粒气溶胶对于生物的危害和影响提供一种在实验中能够准确控制特定纳米颗粒气溶胶的实验设备，能有效的预防和消除可能存在的纳米颗粒物气溶胶污染扩散的安全隐患，保障了实验操作人员的健康。可以广泛的应用在纳米材料研究、相关疾病预防控制、生物危害的病理、药理等多个领域的科学研究中。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中的实验设备，其中：该实验设备包括有一个密闭的玻璃腔室，玻璃腔室内上部设有密封气体扩散腔，密封气体扩散腔连通空气源和二氧化碳气源，所述玻璃腔室内下部设有一个网状平台及一个气体收集腔，气体收集腔下端连接有纳米材料吸收处理器，网状平台上放置连接有电子控温装置的培养液盒体，培养液盒体内放置有细胞膜板，密封气体扩散腔下端连接有穿过密封气体扩散腔的金属空心管，金属空心管与培养液盒体之间设有金属电极圈，在密封气体扩散腔上部通过调节螺母调节金属空心管能够上下移动，在密封气体扩散腔上部通过软管分别固定连接有带精确注射泵的注射针管，一个高压电发生器接220伏特电源，输出的可调节高压有阳极和阴极两个电极，其中的一个电极通过导线与连接金属电极圈相连，另一个电极通过导线与金属空心管相连，玻璃腔室底部一侧装有一个密封门。

本发明的效果是采用该设备对细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中进行实验，可以安全准确的提供进行细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中的实验设备及其实验方法，首先使其安全性良好，它密闭的腔体、气体扩散系统、气体收集系统和专业设计的纳米材料吸收处理器既可以将实验细胞维持在特定气体环境中正常生存又能够确保纳米气溶胶不被泄漏进而造成对操作人员和环境的危害。其次利用高压放电原理和精确注射泵组成的电晕场气化纳米颗粒气溶胶能够保证实验是能够使分散均匀的纳米颗粒气溶胶来对实验细胞进行暴露染毒实验，大大提高了实验的精度和准确性。第三是有精确控制温度和提供细胞培养液的细胞生存基础，保证实验细胞除了暴露在纳米颗粒气溶胶这一个影响力因素之外，其他条件都符合正常生存条件。从根本上消除了实验中其他干扰因素，为科学评估实验结果提供了保证。第四由于使用试验细胞就可以直接进行暴露染毒实验而不用实验动物可以更加符合世界水平的减少动物试验和保护动物福利的替代原则，也可以大大简化试验的复杂程度，更加减少试验成本，由于纳米材料小到足以轻易穿透细胞膜，所以更加贴近的研究方法，提高试验的针对性和精确性。

本发明细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中的实验设备为细胞在纳米颗粒气溶胶中暴露的科学研究，也为现代纳米材料科学、纳米毒理学、职业卫生与环境保护、生理学、药理学、医药卫生学等领域提供了更加安全、便捷、可靠、科学、严谨、精确、专业的模拟实验设备。

附图说明

图1为本发明设备的结构示意图；

图2为本发明结构中细胞暴露在纳米颗粒气溶胶中的局部结构示意图。

图中：

1、玻璃腔室  2、密封气体扩散腔  3、空气源  4、二氧化碳气源

5、调节螺母  6、软管  7、注射针管  8、注射泵

9、高压电发生器  10、金属电极圈  11、密封门  12、网状平台

13、纳米材料吸收处理器  14.气体收集腔  15、培养液盒体