[实用新型]一种用于贴壁细胞超重力环境的加载装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物力学领域，涉及一种细胞力学加载装置，具体地说,涉及一种地表环境下为体外培养的贴壁细胞超重力环境的加载装置。 

背景技术

超重力场被人们所应用已有相当长的历史。从70年代末，科林拉姆萧教授领导的科学小组为了应征美国太空署关于微重力条件下太空实验项目所提出了超重力理论，这一理论表明：微重力条件下，由于“g”趋近于零,两相接触过程的浮力因子△(ρg)也趋近于零，两相不会产生对流现象。而分子间力，如表面张力，将会起主导作用，液体团聚，相间传递失去两相充分接触的前提条件，从而导致相间质量传递效果很差，分离无法进行；反之，“g”越大，△(ρg)也越大，流体相对滑动速度也越大。巨大的剪切应力克服了表面张力，可使液体产生巨大的相际接触界面，从而极大地强化传质过程。 

发明专利CN1438067A中公开了一种具有新型转子结构的旋转床超重力装置,这种应用于化学工程生产领域的超重力装置，是为了精馏分离而设计，其作用对象为待分离物质，通过更高超重力水平达到更好的传质效果。该发明专利中指的超重力机无需考虑被超重物质的承受能力，同时转子角度固定，被超重物体在超重过程中受到转子给的切向上的力；同时，由于其很高的超重力水平，可以忽略地表1g的正常重力干扰。这种超重力装置不能应用于细胞生物学的科学实验中，因为其超高的超重力水平，细胞无法承受而死亡；这种超重力装置在结构上也没有配备搭载细胞的设备。 

现有公开文献“人用离心机的发展现状及趋势”（《载人航天信息》2001年第4期42~47页）一文，提出了一种人用超重力设备，用于需要在超重力环境下工作的人员训练的超重力机，其特点是超重力机水平旋转，转子搭载有吊篮，可为动态吊篮或者静态吊篮，超重力水平低；水平旋转是由于超重力水平不高， 需要考虑地表1g重力的矢量叠加问题，以此保证超重力水平的稳定性。这种超重力装置体积大，占地面积大，明显不适用于细胞生物学实验，亦不能实现一台超重力装置同时进行两个超重力水平的对比使用。 

实用新型内容

为了避免现有技术存在的不足,克服其结构复杂，体积较大，超重力装置不能同时实现两个超重力水平的对比实验。本实用新型提出一种用于贴壁细胞超重力环境的加载装置，目的在于研究不同超重力场下对贴壁细胞的作用，合理优化加载装置的结构，可同时为两个不同位置提供不同的超重力场环境进行对比实验；具有结构简单，操作方便，可靠稳定的特点，能很好的为超重力场下的细胞试验提供平台。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括转臂、转轴、电机、底座、防护罩、单片计算机， 

所述底座为其它各部件提供支撑； 

固定在底座中心部位上的电机的输出轴通过联轴器与转轴连接，转轴和连接器配合连接，转臂固定在连接器上；单片计算机为控制单元，通过连接线与底座相连，控制电机的转速；底座、电机、转轴、转臂、吊篮位于防护罩内。 

所述连接器为多弧面的柱状体，沿各弧面中心部位竖直方向有燕尾形卡槽，卡槽上宽下窄，每一个弧面对应连接一个转臂，转臂沿连接器周向对称形式分布；连接器中心位置设置有与转轴配合连接的螺纹孔。旋转固定于转轴上，旋转固定方向与转轴转动方向一致，保证在旋转过程中转子不会松动。 

所述转臂包括主转臂、副转臂，位置感应装置，滑动调节固定螺钉，吊篮固定螺栓、燕尾形榫，所述主转臂为筒形长方体，一端为内凹弧面，弧面中心竖直方向设置有燕尾形榫,与连接器上弧面中心部位的燕尾形卡槽固定连接，主转臂中间部分镂空为长方形的主吊篮区,吊篮固定螺栓横向安装在主吊篮区两侧；吊篮绕吊篮固定螺栓自由摆动；主吊篮与转轴之间的距离固定，在转速不变时，主吊篮的超重力水平是不变的。主吊篮处可以实现2g~5g的超重力水平。 

所述副转臂亦为筒形长方体，副转臂的一端嵌套在主转臂的另一端筒体上， 位置感应装置安装在副转臂筒体内侧，副转臂沿主转臂筒体两侧滑轨可伸缩滑动，主转臂与副转臂相连部位设置有滑动调节固定螺钉，在滑动调节副转臂位置后旋紧滑动调节固定螺钉；副转臂的另一端呈“凹”字形，凹空部位为搭载细胞的副吊篮区,吊篮固定螺栓横向安装在副吊篮区两侧，副吊篮绕吊篮固定螺栓自由摆动；副转臂可伸长或者缩短,调节副吊篮到转轴之间的距离，以调节副吊篮处的超重力水平。 

所述位置感应装置安装在副转臂筒体内侧，其本质是一个滑动变阻器，副转臂滑动的同时改变电流的大小，电流大小可以定位副转臂滑动的位置。