本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種細(xì)胞輻照實(shí)驗(yàn)自動(dòng)劑量控制裝置。

背景技術(shù)：

在近代放射學(xué)發(fā)展的過程中，放射性物質(zhì)對(duì)于人類皮膚以及全身的影響與傷害鑒定和科學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)主體已經(jīng)逐漸從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物被實(shí)驗(yàn)細(xì)胞所代替，因此放射線經(jīng)過全身的輻照損傷實(shí)驗(yàn)也由細(xì)胞輻射實(shí)驗(yàn)代替完成。過去的細(xì)胞輻射實(shí)驗(yàn)多采用放射線直接照射培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)操作人員穿比較簡(jiǎn)陋的防護(hù)服和護(hù)具進(jìn)行自身保護(hù)，照射完成后根據(jù)細(xì)胞的變化，按照有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比確定放射線對(duì)于細(xì)胞的影響與傷害，從而推論出對(duì)于人類皮膚或全身可能造成的影響與傷害。放射線的輻照劑量和輻照強(qiáng)度都不能精確控制和計(jì)量，輻照部位不精準(zhǔn)，因此輻照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不能保證精確可信。而且在放射線輻照過程中，實(shí)驗(yàn)操作人員因操作條件簡(jiǎn)陋也會(huì)接觸到放射線受到傷害，在一定程度上影響了科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的質(zhì)量和安全，阻礙了相關(guān)研究的深入發(fā)展。為了克服上述困難，從根本上解決細(xì)胞輻照實(shí)驗(yàn)的安全、自動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)和精確的問題，研發(fā)一種細(xì)胞輻照實(shí)驗(yàn)自動(dòng)劑量控制裝置就成為必然和迫切的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型目的在于提供一種細(xì)胞輻照實(shí)驗(yàn)自動(dòng)劑量控制裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的放射線的輻照劑量和輻照強(qiáng)度不能精確控制和計(jì)量、輻照部位不精準(zhǔn)、對(duì)操作人員傷害大的問題。

本實(shí)用新型的一種細(xì)胞輻照實(shí)驗(yàn)自動(dòng)劑量控制裝置，包括輻照源和設(shè)置在所述輻照源下方的細(xì)胞培養(yǎng)器，還包括箱體，其具有容置所述細(xì)胞培養(yǎng)器的腔室，所述腔室的頂壁貫通設(shè)有使所述輻照源的光線穿過并輻照于所述細(xì)胞培養(yǎng)器上的箱體開口；第一遮擋模塊，其包括第一擋板，所述第一擋板在豎直平面內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置于所述輻照源的周向外側(cè)，以調(diào)節(jié)其遮擋所述輻照源的位置；第二遮擋模塊，其包括第二擋板和調(diào)節(jié)板，所述第二擋板上開設(shè)有與所述箱體開口相匹配的柵格狀開口，所述第二擋板在水平面內(nèi)可移動(dòng)的設(shè)置于所述箱體開口的上方，以調(diào)節(jié)其遮擋所述箱體開口的位置，所述調(diào)節(jié)板在水平面內(nèi)可移動(dòng)的設(shè)置于所述柵格狀開口的上方，以調(diào)節(jié)其遮擋所述柵格狀開口的位置；其中，所述第一遮擋模塊還在豎直平面內(nèi)可升降的設(shè)置于所述箱體開口的上方，所述第一遮擋模塊、所述第二遮擋模塊分別電連接于控制模塊。

進(jìn)一步地，所述細(xì)胞培養(yǎng)器包括培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的培養(yǎng)液池、及對(duì)所述培養(yǎng)液池進(jìn)行溫控的溫育池體，所述培養(yǎng)液池容置于所述溫育池體內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述培養(yǎng)液池內(nèi)設(shè)有用于培養(yǎng)所述實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)液、及底部浸沒在所述細(xì)胞培養(yǎng)液中的細(xì)胞存放單元，所述細(xì)胞存放單元包括若干個(gè)均勻設(shè)置的細(xì)胞培養(yǎng)皿、及固定安裝所述細(xì)胞培養(yǎng)皿的培養(yǎng)皿護(hù)架；所述溫育池體內(nèi)設(shè)有溫控單元，所述溫控單元包括電熱絲、及對(duì)所述電熱絲溫度檢測(cè)的溫度傳感器。

進(jìn)一步地，所述輻照源為紫外燈或內(nèi)部容置有特定放射性物質(zhì)的空心圓管。

進(jìn)一步地，所述第一遮擋模塊通過第一驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括第一電機(jī)、固連于所述第一電機(jī)的輸出軸的第一齒輪、與所述第一齒輪嚙合的第一齒條、導(dǎo)向所述第一遮擋模塊的第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、對(duì)所述第一遮擋模塊鎖緊的電磁鎖銷，所述第一齒條與所述第一遮擋模塊相對(duì)固定。

進(jìn)一步地，所述第一擋板通過第二驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，所述第二驅(qū)動(dòng)單元包括第二電機(jī)、固連于所述第二電機(jī)輸出軸的第二齒輪、與所述第二齒輪嚙合的弧形的第二齒條、及導(dǎo)向所述第一擋板的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述第二齒條與所述第一擋板相對(duì)固定。

進(jìn)一步地，所述第二擋板通過第三驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)其水平運(yùn)動(dòng)，所述第三驅(qū)動(dòng)單元包括第三電機(jī)、固連于所述第三電機(jī)的輸出軸的螺紋軸、與所述螺紋軸套接的螺紋套、導(dǎo)向所述第二擋板的第三導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述螺紋套設(shè)于所述第二擋板上。

進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)板通過第四驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)其水平運(yùn)動(dòng)，所述第四驅(qū)動(dòng)單元包括第四電機(jī)、固連于所述第四電機(jī)的輸出軸的第四齒輪、與所述第四齒輪嚙合的第四齒條，及導(dǎo)向所述調(diào)節(jié)板的第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述第四齒條與所述調(diào)節(jié)板相對(duì)固定。

進(jìn)一步地，所述第二擋板上設(shè)有用于檢測(cè)所述輻照源發(fā)射的放射線強(qiáng)度的輻照源傳感器，所述箱體內(nèi)壁上設(shè)置有輻照劑量傳感器，所述輻照劑量傳感器和所述細(xì)胞培養(yǎng)皿處于同一水平面上。

借由上述方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過設(shè)有第一遮擋模塊，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)輻照源和細(xì)胞培養(yǎng)器之間上下的相對(duì)距離，同時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)輻照源發(fā)出的放射線能量，準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)了控制輻照劑量的目的；

2、通過設(shè)有第二遮擋模塊，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)箱體開口、柵格狀開口的視野的大小，進(jìn)而自動(dòng)控制輻照源的輻照劑量；

3、通過設(shè)有輻照源傳感器和輻照劑量傳感器，通過控制模塊能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)過程的各項(xiàng)參數(shù)，以快速調(diào)節(jié)裝置中驅(qū)動(dòng)部件，保證實(shí)驗(yàn)細(xì)胞在穩(wěn)定的環(huán)境中接收自動(dòng)劑量控制的放射輻照，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確及安全性。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

以上附圖中：1、輻照源；2、箱體；3、第一擋板；4、第二擋板；5、調(diào)節(jié)板；6、柵格狀開口；7、培養(yǎng)液池；8、溫育池體；9、細(xì)胞存放單元；10、電熱絲；11、溫度傳感器；12、第一驅(qū)動(dòng)單元；13、電磁鎖銷；14、第二驅(qū)動(dòng)單元；15、第三驅(qū)動(dòng)單元；16、第三導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；17、第四驅(qū)動(dòng)單元；18、第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；19、輻照源傳感器；20、輻照劑量傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

結(jié)合圖1所示、本實(shí)實(shí)用新型的一種細(xì)胞輻照實(shí)驗(yàn)自動(dòng)劑量控制裝置，包括輻照源1和設(shè)置在所述輻照源1下方的細(xì)胞培養(yǎng)器。所述輻照源1為紫外燈或內(nèi)部容置有特定放射性物質(zhì)的空心圓管，本實(shí)用新型中優(yōu)選為內(nèi)部容置有特定放射性物質(zhì)的空心圓管。所述細(xì)胞培養(yǎng)器包括培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的培養(yǎng)液池7、及對(duì)所述培養(yǎng)液池7進(jìn)行溫控的溫育池體8，所述培養(yǎng)液池7容置于所述溫育池體8內(nèi)。所述培養(yǎng)液池7內(nèi)設(shè)有用于培養(yǎng)所述實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)液、及底部浸沒在所述細(xì)胞培養(yǎng)液中的細(xì)胞存放單元9，以保證細(xì)胞能夠正常生存。所述細(xì)胞存放單元9包括若干個(gè)均勻設(shè)置的細(xì)胞培養(yǎng)皿、及固定安裝所述細(xì)胞培養(yǎng)皿的培養(yǎng)皿護(hù)架。所述溫育池體8內(nèi)設(shè)有溫控單元，所述溫控單元包括電熱絲10、及對(duì)所述電熱絲10溫度檢測(cè)的溫度傳感器11。

所述細(xì)胞輻照實(shí)驗(yàn)自動(dòng)劑量控制裝置還包括箱體2、第一遮擋模塊和第二遮擋模塊。所述箱體2具有容置所述細(xì)胞培養(yǎng)器的腔室，所述腔室的頂壁貫通設(shè)有使所述輻照源1的光線穿過并輻照于所述細(xì)胞培養(yǎng)器上的箱體開口。所述箱體2內(nèi)壁上設(shè)置有輻照劑量傳感器20，所述輻照劑量傳感器20和所述細(xì)胞培養(yǎng)皿處于同一水平面上，用于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞受到的輻照劑量。

所述第一遮擋模塊通過第一驅(qū)動(dòng)單元12驅(qū)動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)，所述第一驅(qū)動(dòng)單元12包括第一電機(jī)、固連于所述第一電機(jī)的輸出軸的第一齒輪、與所述第一齒輪嚙合的第一齒條、導(dǎo)向所述第一遮擋模塊的第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、對(duì)所述第一遮擋模塊鎖緊的電磁鎖銷13，所述第一齒條與所述第一遮擋模塊相對(duì)固定。所述第一遮擋模塊包括第一擋板3，所述第一擋板3在豎直平面內(nèi)設(shè)置于所述輻照源1的周向外側(cè)，通過第二驅(qū)動(dòng)單元14驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)其遮擋所述輻照源1的位置。所述第二驅(qū)動(dòng)單元14包括第二電機(jī)、固連于所述第二電機(jī)輸出軸的第二齒輪、與所述第二齒輪嚙合的弧形的第二齒條、及導(dǎo)向所述第一擋板3的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述第二齒條與所述第一擋板3相對(duì)固定。

第二遮擋模塊，其包括第二擋板4和調(diào)節(jié)板5。所述第二擋板4表面光滑且易清潔消毒，所述第二擋板4上還開設(shè)有與所述箱體開口相匹配的柵格狀開口6。所述第二擋板4在水平面內(nèi)設(shè)置于所述箱體開口的上方，通過第三驅(qū)動(dòng)單元15驅(qū)動(dòng)其水平運(yùn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)其遮擋所述箱體開口的位置。所述第三驅(qū)動(dòng)單元15包括第三電機(jī)、固連于所述第三電機(jī)的輸出軸的螺紋軸、與所述螺紋軸套接的螺紋套、導(dǎo)向所述第二擋板4的第三導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16，所述螺紋套設(shè)于所述第二擋板4上。所述第三導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16包括與所述第二擋板4固連的滑槽定軸、及與所述滑槽定軸滑動(dòng)連接的滑動(dòng)長(zhǎng)槽。本實(shí)用新型中的第三電機(jī)選用步進(jìn)電機(jī)，具有較高的精準(zhǔn)性，保證實(shí)現(xiàn)結(jié)果誤差小。所述第二擋板4上設(shè)有用于檢測(cè)所述輻照源1發(fā)射的放射線強(qiáng)度的輻照源傳感器19，用于檢測(cè)經(jīng)過控制的輻照源1發(fā)射出來的放射線能量強(qiáng)度，然后將檢測(cè)到的結(jié)過傳送至控制模塊。所述調(diào)節(jié)板5在水平面內(nèi)設(shè)置于所述柵格狀開口6的上方，通過第四驅(qū)動(dòng)單元17驅(qū)動(dòng)其水平運(yùn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)其遮擋所述柵格狀開口6的位置，所述調(diào)節(jié)板5的尺寸大于所述柵格狀開口6的尺寸。所述第四驅(qū)動(dòng)單元17包括第四電機(jī)、固連于所述第四電機(jī)的輸出軸的第四齒輪、與所述第四齒輪嚙合的第四齒條，及導(dǎo)向所述調(diào)節(jié)板5的第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18。所述第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)18包括固連所述調(diào)節(jié)板5的調(diào)節(jié)定軸、及與所述調(diào)節(jié)定軸滑動(dòng)連接的調(diào)節(jié)滑槽，所述第四齒條與所述調(diào)節(jié)板5相對(duì)固定。其中，所述第一遮擋模塊、所述第二遮擋模塊分別電連接于控制模塊。

實(shí)施例

實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，首先將實(shí)驗(yàn)細(xì)胞接種到每一個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)皿(如transwell膜培養(yǎng)皿)的通孔膜的上表面培養(yǎng)合格后，再將適量的細(xì)胞培養(yǎng)液注入培養(yǎng)池內(nèi)，然后將接種有實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)皿放入培養(yǎng)池7內(nèi)并均勻安裝在培養(yǎng)皿護(hù)架上，培養(yǎng)皿護(hù)架的大小和位置保證每一個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)皿都能夠均勻浸沒在適量的細(xì)胞培養(yǎng)液中，以保證實(shí)驗(yàn)細(xì)胞能夠正常生存；將實(shí)驗(yàn)所需要的特定放射性物質(zhì)裝入輻照源1中，啟動(dòng)控制模塊，調(diào)節(jié)與所述控制模塊電連接的元器件處于復(fù)位狀態(tài)，然后根據(jù)細(xì)胞輻照實(shí)驗(yàn)的要求調(diào)節(jié)并啟動(dòng)運(yùn)行預(yù)先設(shè)定好的輻照劑量和動(dòng)作程序。

本實(shí)用新型的工作原理如下

實(shí)驗(yàn)過程：

(1)第一驅(qū)動(dòng)單元12驅(qū)動(dòng)輻照源1向下移動(dòng)，當(dāng)輻照源1和細(xì)胞培養(yǎng)器之間的距離符合要求時(shí)，電磁鎖銷13鎖定第一驅(qū)動(dòng)單元12；

(2)第三驅(qū)動(dòng)單元15驅(qū)動(dòng)第二擋板4向前移動(dòng)，當(dāng)柵格狀開口6對(duì)準(zhǔn)箱體開口時(shí)，第二擋板4停止移動(dòng)；

(3)第四驅(qū)動(dòng)單元17驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)板5向前移動(dòng)，通過調(diào)節(jié)板5對(duì)柵格狀開口6進(jìn)行遮擋，當(dāng)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的輻照劑量時(shí)，調(diào)節(jié)板5停止移動(dòng)；

(4)第二驅(qū)動(dòng)單元14驅(qū)動(dòng)第一擋板3周向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過第一擋板3旋轉(zhuǎn)對(duì)輻照源1發(fā)出的發(fā)射線能量進(jìn)行遮擋，當(dāng)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的輻照劑量時(shí)，第一擋板3停止運(yùn)動(dòng)；

(5)開始輻照實(shí)驗(yàn)，控制模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輻照源傳感器19、輻照劑量傳感器20、及溫度傳感器11的檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)各個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的微調(diào)，確保實(shí)驗(yàn)細(xì)胞在穩(wěn)定的環(huán)境中接收自動(dòng)劑量控制的放射輻照。

復(fù)位過程：

(1)第二驅(qū)動(dòng)單元14驅(qū)動(dòng)第一擋板3周向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過第一擋板3旋轉(zhuǎn)完全遮蔽輻照源1；

(2)電磁鎖銷13釋放第一驅(qū)動(dòng)單元12，第一驅(qū)動(dòng)單元12驅(qū)動(dòng)輻照源1向上運(yùn)動(dòng)復(fù)位；

(3)第三驅(qū)動(dòng)單元15驅(qū)動(dòng)第二擋板4向后移動(dòng)，使得柵格狀開口6偏離箱體開口；

(4)第四驅(qū)動(dòng)單元17驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)板5向后移動(dòng)，通過調(diào)節(jié)板5完全遮蔽柵格狀開口6；

(5)取下輻照源1和輻照后的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。