專利名稱：一種骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物細(xì)胞的力學(xué)-生物學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及用于一種體外分析與研究骨形成相關(guān)細(xì)胞對微振動的生物學(xué)響應(yīng)的微振動加載裝置。
背景技術(shù)：
微動是指兩接觸界面在承受交變載荷時所發(fā)生的相對位移極小的運(yùn)動。動物體內(nèi)的植入體與其骨界面間不可避免存在微動，如牙種植體在口腔內(nèi)行使功能時，牙種植體-骨界面會承受咀嚼交變應(yīng)力而產(chǎn)生微動。除了與傳統(tǒng)材料類似的微動磨損和局部疲勞損傷外，作為有生物活性的骨組織，微動在細(xì)胞水平上引起的生物學(xué)響應(yīng)也在很大程度上決定了其界面的綜合性能。為與組織水平的微動相區(qū)別，申請人將細(xì)胞水平上的這種機(jī)械微動稱為微振動(microvibration)。分析與研究出微振動對界面的骨形成相關(guān)細(xì)胞增殖活性和功能狀態(tài)的影響，能對植入體的設(shè)計、制作、植入提供更準(zhǔn)確、更可靠的試驗(yàn)依據(jù)，使植入體與骨界面更好的整合，提高其治療與修復(fù)效果。但目前尚無能模擬骨形成相關(guān)細(xì)胞微振動環(huán)境，以分析微振動對界面的骨形成相關(guān)細(xì)胞增殖活性和功能狀態(tài)的影響的裝置。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動加載裝置，該裝置能對骨形成相關(guān)細(xì)胞進(jìn)行微振動加載，模擬出骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動環(huán)境，以分析出微振動對界面的骨形成相關(guān)細(xì)胞增殖活性和功能狀態(tài)的影響，能對植入體的設(shè)計、制作、植入提供更準(zhǔn)確、更可靠的試驗(yàn)依據(jù)，使植入體與骨界面更好的整合，提高其治療與修復(fù)效果。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目所采取的技術(shù)方案是，一種骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動加載裝置，其組成是
電磁激振器的激振頭與振動腔的底部螺紋連接，振動腔內(nèi)設(shè)有盛裝骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動盒；振動腔的腔蓋外側(cè)壁通過振動腔側(cè)壁上的側(cè)定位螺釘定位在振動腔上；電磁激振器與激振控制裝置電連接；
所述的激振控制裝置的具體構(gòu)成是單片機(jī)的控制信號輸出端與正弦波信號發(fā)生器的輸入端相連，正弦波信號發(fā)生器的輸出端經(jīng)功率放大器與電磁激振器的輸入端相連； 電磁激振器的反饋信號輸出端經(jīng)反饋及比較電路與單片機(jī)的反饋信號輸入端相連；單片機(jī)還同時與功率放大器、顯示及輸入電路相連。
本發(fā)明的工作過程和原理是
將骨形成相關(guān)細(xì)胞盛于微振動盒內(nèi)，并將微振動盒置于振動腔內(nèi)，蓋上振動腔的腔蓋；將腔蓋壓在微振動盒的上部，再擰緊側(cè)定位螺釘將腔蓋及微振動盒固定在振動腔內(nèi)。
通過激振控制裝置的顯示及輸入電路，輸入并顯示激振的加速度(0 5g)、頻率 (20-100HZ)、振幅(10-100 μ m)，單片機(jī)控制正弦波信號發(fā)生器發(fā)出相應(yīng)頻率的正弦波信號；功率放大器在單片機(jī)的控制下輸出相應(yīng)幅值及頻率的正弦波驅(qū)動電硫驅(qū)動電磁激振器產(chǎn)生相應(yīng)加速度、幅值及頻率的強(qiáng)度、頻率、振幅的微振動；模擬出骨形成相關(guān)細(xì)胞的3微振動環(huán)境。微振動過程中，反饋及比較電路對微振動進(jìn)行反饋控制，實(shí)現(xiàn)微振動的自動精確控制。微振動結(jié)束后，關(guān)閉電源，松開側(cè)定位螺釘、即可移開腔蓋、取出微振動盒，對盒中的骨形成相關(guān)細(xì)胞進(jìn)行相應(yīng)的增殖活性和功能狀態(tài)檢測，完成一次試驗(yàn)。多次試驗(yàn)后即可分析出微振動對界面的骨形成相關(guān)細(xì)胞增殖活性和功能狀態(tài)的影響關(guān)系。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
能方便地對骨形成相關(guān)細(xì)胞進(jìn)行不同頻率、振幅及時間的微振動加載，模擬出骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動環(huán)境，以分析出微振動對界面的骨形成相關(guān)細(xì)胞增殖活性和功能狀態(tài)的影響，從而對植入體的設(shè)計、制作、植入提供更準(zhǔn)確、更可靠的試驗(yàn)依據(jù)，使植入體與骨界面更好的整合，提高其治療與修復(fù)效果。
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例電氣部分(激振控制裝置)的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
圖1、圖2示出，本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
是，一種骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動加載裝置，其組成是
電磁激振器1的激振頭IA與振動腔2的底部螺紋連接，振動腔2內(nèi)設(shè)有盛裝骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動盒3 ；振動腔2的腔蓋2A外側(cè)壁通過振動腔2側(cè)壁上的側(cè)定位螺釘2B 定位在振動腔2上；電磁激振器1與激振控制裝置電連接；
本例的激振控制裝置的具體構(gòu)成是單片機(jī)41的控制信號輸出端與正弦波信號發(fā)生器42的輸入端相連，正弦波信號發(fā)生器42的輸出端經(jīng)功率放大器45與電磁激振器1 的輸入端相連；電磁激振器1的反饋信號輸出端經(jīng)反饋及比較電路43與單片機(jī)41的反饋信號輸入端相連；單片機(jī)41還同時與功率放大器45、顯示及輸入電路44相連。
權(quán)利要求
1. 一種骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動加載裝置，其組成是電磁激振器(1)的激振頭(IA)與振動腔( 的底部螺紋連接，振動腔O)內(nèi)設(shè)有盛裝骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動盒⑶；振動腔⑵的腔蓋OA)外側(cè)壁通過振動腔(2)側(cè)壁上的側(cè)定位螺釘OB)定位在振動腔( 上；電磁激振器(1)與激振控制裝置電連接；所述的激振控制裝置的具體構(gòu)成是單片機(jī)Gl)的控制信號輸出端與正弦波信號發(fā)生器G2)的輸入端相連，正弦波信號發(fā)生器G2)的輸出端經(jīng)功率放大器G5)與電磁激振器(1)的輸入端相連；電磁激振器(1)的反饋信號輸出端經(jīng)反饋及比較電路G3)與單片機(jī)Gl)的反饋信號輸入端相連；單片機(jī)Gl)還同時與功率放大器(45)、顯示及輸入電路 (44)相連。
全文摘要
一種骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動加載裝置，其組成是電磁激振器的激振頭與振動腔的底部螺紋連接，振動腔內(nèi)設(shè)有盛裝骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動盒；振動腔的腔蓋通過側(cè)定位螺釘定位在振動腔上；電磁激振器與激振控制裝置電連接；激振控制裝置的具體構(gòu)成是單片機(jī)控制正弦波信號發(fā)生器，功率放大器驅(qū)動電磁激振器；由顯示及輸入電路輸入并顯示控制參數(shù)。該裝置能對骨形成相關(guān)細(xì)胞進(jìn)行微振動加載，模擬出骨形成相關(guān)細(xì)胞的微振動環(huán)境，以分析出微振動對界面的骨形成相關(guān)細(xì)胞增殖活性和功能狀態(tài)的影響，能對植入體的設(shè)計、制作、植入提供更準(zhǔn)確、更可靠的試驗(yàn)依據(jù)，使植入體與骨界面更好的整合，提高其治療與修復(fù)效果。
文檔編號C12M3/00GK102559493SQ20121003306
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者于海洋, 肖凌, 高姍姍 申請人:四川大學(xué)