专利名称：具有磁场发生装置的动物模型制备装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及动物模型制备领域，具体涉及具有磁场发生装置的动物模型制备
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技术背景 随着社会的进步，电力事业的发展，工频高压设备安置点与人们的生活范围越来越近，长期暴露于工频电磁场中是否会影响人体健康，引起了公众的普遍关注。有电压便有电场，有电流便有电磁场，因此，插座、开关、与插座相连的电源线周围都存在电场，使用着的用电器及其传输线附近都存在工频电磁场。中国(国标征求意见稿)给出的工频磁场暴露限值为职业暴露78 μ Τ,公众暴露为22 μ Τ，而欧盟和澳大利亚等的职业暴露限值多规定为500 μ Τ，但是究竟多大的暴露强度和剂量会对人体造成伤害，没有确切的定论。地球具有地磁场约(约3 X 10_7Τ)，地球上的生命在进化进程中也适应了地磁场的存在，有些生物还巧妙地利用了地磁场。随着科技的发展，人们对磁场的应用越来越多，数目众多的磁疗保健产品也大量涌现，如磁垫、磁枕、低频脉冲电磁疗装置等。磁场在临床应用中发现了许多治疗效果，如改善人体微循环，促进骨折愈合、防治骨质疏松等。人们在有效利用磁场的同时，更加迫切地要了解磁场对生物是否有害，以及其对环境的影响。由于人类的生殖涉及到人口的质量，低频电磁场，特别是其中的工频电磁场，对人类生殖的影响尤其受到关注。目前已研制出各种磁场发生设备，以观察磁场暴露对实验动物生理机能的影响，特别是观察其对动物生殖功能的影响。例如，CXLY- II型脉冲磁场发生仪，该仪器可产生频率O IOOHz，磁场强度150 800mT连续可调的脉冲磁场,可长时间工作，磁场作用区域(85mmX40mmX25mm)内可放入小鼠、细胞培养板、细菌培养皿等多种体积形状的物体，可用于研究磁场对动物、细胞、细菌等多种生物体作用的效应。但是该磁场发生仪的磁场作用空间较小，不能够容纳小鼠等实验动物在该有限的空间内自由生活。即，在进行实验时，只能是将实验动物放置在该设备中(并固定)数小时，以对其进行磁场暴露，之后将实验动物取出，进行饲养后，再放入磁场发生设备中，如此反复。这不仅耗时耗力，而且由于这些实验动物不是在自由活动状态下并且长时间持续地暴露在交变磁场环境中，这与实际生活环境中在自由活动状态下长时间持续暴露于工频磁场的情况不符，因此所获得的动物模型不是最优的。总之，目前需要一种能够在其中饲养实验动物，并使得实验动物可在磁场作用空间中自由活动的磁场暴露动物模型制备的装置。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可在其中饲养实验动物并使实验动物可在其中自由活动的具有磁场发生装置的动物模型制备装置。为实现上述目的，本实用新型提供了一种动物模型制备装置，包括箱体、磁场发生装置、磁场检测装置、温度检测与调控装置、以及电压控制装置，其特征在于[0009]所述制备装置还包括通风装置、照明装置、和冷却装置；所述磁场发生装置位于所述箱体中并具有用于放置实验动物或实验动物饲养容器的空腔；所述箱体的侧壁上具有门，所述门用于放入或取出实验动物或实验动物饲养容器；所述冷却装置与所述磁场发生装置接触，用于冷却所述磁场发生装置；所述通风装 置和照明装置分别用于为所述磁场发生装置提供通风和照明；且所述电压控制装置与所述磁场发生装置连接，用于控制所述磁场发生装置所产生的磁场强度。优选地，所述箱体为屏蔽磁场的箱体，所述箱体为大致长方体，箱体的六个壁均由铁板制成，四个侧壁上设有通风口，所述门位于所述四个侧壁中与所述磁场发生装置轴线垂直的侧壁上。优选地，所述磁场发生装置是螺线管，所述用于放置实验动物或实验动物饲养容器的空腔是所述螺线管内腔。优选地，所述磁场检测装置包括位于所述箱体的前侧壁上的磁场显示装置和位于所述磁场发生装置的用于放置实验动物或实验动物饲养容器的空腔中的磁场探头。优选地,所述箱体的侧壁是金属侧壁，用于屏蔽磁场，阻止磁场对工作人员和对照动物的干扰。优选地，所述温度检测与调控装置包括温度指示器和与温度指示器连接的温度探头。优选地，所述通风装置是排气扇，所述排气扇安装在所述箱体的侧壁上。优选地，所述照明装置包括照明灯和照明灯开关控制器，所述照明灯开关控制器用于循环控制所述照明灯开启，实现白天和黑夜的模拟。优选地，所述冷却装置包括缠绕在所述磁场发生装置上的冷却管、与冷却管连接的泵装置和冷却剂存储容器，所述冷却管、泵装置、和冷却剂存储容器构成冷却循环回路。优选地，所述磁场发生装置的所述用于饲养实验动物的空腔大小能够容纳标准大鼠饲养箱和/或标准小鼠饲养箱，所述标准大鼠饲养箱尺寸为(380±20) X (325±20) X(180±20)_，所述标准小鼠饲养箱尺寸为(310±20) X (200±20) X (140±20)_。优选地，所述照明灯是LED灯。优选地，所述冷却管由铜金属制成，所述冷却剂是水。本实用新型的动物模型制备装置可制备出能够用于分析磁场作用对动物生育能力影响的动物模型。而且，该动物模型制备装置能够在提供足够的磁场强度的同时又提供了适于实验动物生存的磁场空间，而且还可控制温度、照明、空气流通等，并可长时间使用，使得能够在接近自然的条件下饲养实验动物。此外，由于采用了屏蔽设计，对内部交流磁场进行有效屏蔽，保证实验人员不受磁场干扰。
图I是本实用新型的具有磁场发生装置的动物模型制备装置的一个实施例的结构示意图；[0028]图2是图I的动物模型制备装置的一个实施例的结构示意图；图3是图2的动物模型制备装置的局部剖切的结构示意图，为清楚起见，省略部分结构。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。图中相同的部分采用相同的附图标记表不。图I是本实用新型的具有磁场发生装置的动物模型制备装置的结构示意图。如图I所示，动物模型制备装置100包括箱体I、磁场发生装置2 (即螺线管)、磁场检测装置(14，18)、温度检测与调控装置(11，12)、电压控制装置15、冷却装置(3，4，5，6)、照明装置 (9，10)、以及通风装置(7，8)。工作时，实验动物在由冷却装置3围绕的螺线管2中饲养。电压控制装置15控制螺线管2的电压强度，进而控制螺线管2所产生的磁场的强度，以获得实验所需的磁场。冷却装置在螺线管工作时或在温度检测与调控装置检测到螺线管温度超过预定值时，为螺线管2提供冷却，从而保证螺线管2可长时间工作。照明装置通过开关控制实现白天和黑夜的模拟，与通风装置一起为螺线管2中饲养的实验动物提供更接近于自然生长环境。图2和图3示出图I的动物模型制备装置100的一个实施例的结构示意图。如图1-3所示,本实施例中，箱体I为大致长方体，箱体I的六个壁全部由铁板制成,其中，四个侧壁上均开有通气缝(或孔)，以利于空气流通。箱体的后壁(或其他侧壁上)上安装有与排气扇控制器7连接的排气扇8，并设有供连接线以及冷却管3 (下文将更详细描述)通过的孔。较佳地，箱体I底部还设有滚轮(未示出)，以方便移动箱体。在箱体I的前侧壁上设有控制和显示装置区域Ia以及门lb、门板lc，通过门Ib可放入或取出装有实验动物的饲养箱22，门板Ic也由铁板制成，以更好地屏蔽磁场。控制和显示区域上设有电源开关16、电流检测装置17、电压调节器15、磁场显示装置18、照明控制装置9、以及温度指示器11。其中，电源开关16与总电源连接，电压调节器15和电流检测装置17连接到螺线管2，磁场检测装置包括位于所述箱体的前侧壁上的磁场显示装置18和位于螺线管2中的磁场探头14，照明控制装置9连接到位于螺线管2中的照明灯10。另外，虽然未示出，但排气扇8、电流检测装置17、电压调节器15、磁场显示装置18、照明控制装置9、以及温度指示器11等均与电源连接。上述的动物模型制备装置100中，通过电压调节器15可调节电压的大小，进而调节电流强度的大小和磁场强度的大小，同时，电流强度和磁场强度的大小分别实时地在电流检测装置17和磁场显示装置18中显示，使得用户可方便地观察电流和磁场的变化，从而方便地将磁场强度调节到所需要的值。照明控制装置9自动循环控制螺线管2中的照明灯10以模拟白天和黑夜。本实施例中，照明灯为LED灯，其具有寿命长，低发热量等优点。上述的磁场发生装置为螺线管2，可根据所要产生的磁场大小以及实验动物所需要的饲养空间，设置螺线管2的直径大小、线圈缠绕密度、及其长度。本实施例中，螺线管的直径(即线圈的直径)约为350mm，螺线管长度约为800mm，能够提供均匀磁场的均匀区域大于L3OOmmx02.5Omm，工频交流磁场强度达到O 50. OGs，且连续可调，准确度达到2%。螺旋管内腔大小可容纳两个标准的大鼠饲养箱(尺寸约为380 X 325 X 180mm)或4个标准的小鼠饲养箱(尺寸约为310 X 200 X 140mm)。但应理解，可根据需要设置螺线管的直径和长度，以容纳其他实验动物饲养箱，诸如家兔饲养箱。此外，由于磁场发生装置，即螺线管2在工作过程中发热量大，特别是对于产生高强度磁场或提供大的均匀磁场的均匀区域的螺线管，发热量尤其大，使得其无法长时间工作。为保证能够长时间地工作，在螺线管2的外壁上缠绕有冷却管3，冷却管3与螺线管2电绝缘。冷却管3的一端连接到泵装置5，另一端连接到存储冷却剂的容器4，泵装置5另一端也连接到容器4，由此构成循环冷却回路。较佳地，冷却管3由铜金属制成，冷却剂是 水。需要注意的是，冷却管3还可通过粘贴等方式与螺线管2接触，只要能冷却螺线管2即可。通过设置联动开关，在螺线管2开始工作时，泵装置5也开始工作，以对螺线管2进行降温，从而保证螺线管2及动物模型制备装置100能够长时间工作。或者，当温度检测与调控装置，即温度探头12检测到螺线管的温度超过预定值时，泵装置启动对螺线管进行降温。通过本实用新型的动物模型制备装置制备模型动物以及所制备的模型动物的应用I实验动物健康SPF级SD雌性和雄性大鼠(购自上海市西普尔-必凯实验动物有限公司)。饲养的常规条件为，每日光照时间为6:00至18:00，动物自由饮水和摄食，室内气温控制在(20±2)°C。2磁场作用于大鼠的实验方法取10只4周龄的雌性大鼠，随机分成2组。实验组5只，饲养于磁场发生装置内部，维持磁场强度lmT，每日自16:00至24:00刺激8小时，持续刺激4周，用于检测发情期和血液留体激素水平。磁场暴露期间，动物可以自由饮水、摄食，室温控制在20 ± 2 °C。将对照组(5只)饲养于同一房间的磁场发生装置外2米，实验磁场无干扰之处。与以上实验设计类似，实验组和对照组各取8只自4周龄开始处理的大鼠，维持4周后，同正常成年雄鼠以1:1比例合笼。次日通过阴道涂片检查生殖道内是否有精子以判定是否发生交配。交配成功的雌性大鼠，单独饲养，记录大鼠的妊娠期长短，分娩后28天时称得母鼠和子代体重。观察胚胎发育情况，记录怀孕天数、仔鼠发育和窝仔数，以分析磁场作用对雌鼠生育能力的影响。随机取8周龄的雄性大鼠实验组8只，维持磁场强度2mT，每日刺激时间由18:00至06:00，共12小时。另取4只雄性大鼠作为对照组。持续60天后，处死大鼠，取附睾精子，分析精子形态等指标。3雌性大鼠发情周期各阶段的判定 取4周龄大鼠，经过磁场处理4周至大鼠成年(8周龄)，然后开始阴道涂片检查大鼠发情周期。具体方法是，每日早上8 :30取待检查的雌鼠，按常规，用灭菌的圆头玻璃棒取大鼠阴道黏液均匀涂在已加灭菌水的载玻片上，常规吉姆萨染色法染色观察。参照文献，在显微镜下鉴定大鼠所处的发情周期阶段。一般涂片检查持续两个周期以上。接下来，检查到发情期的当日上午10:30左右，在大鼠舌下静脉取血I. 2ml，分离血浆用于检测FSH、雌激素及孕激素水平的测定。4激素检测方法利用雌二醇和孕酮诊断试剂盒(电化学发光法，德国罗氏诊断有限公司)，按照试剂盒使用说明书，在罗氏2010电化学发光免疫分析仪上测定E2和P4浓度。5大鼠精子的分析方法大鼠处死后，立即取其附睾尾部，尽可能去除周围脂肪、血液和组织液；将附睾尾移入含有1%BSA的PBS缓冲液(2ml)中。用精细镊子夹住附睾尾部的一侧，在另侧用眼科剪刀剪一垂直小口，将附睾尾部精子团挤出。在37°C，5%C02条件下培养I小时，混匀，吸取
6μ I悬液，滴于精子计数板(macix)红宝石计数板，上海微图仪器科技发展有限公司)，计数精子密度和活动率。分别计数一个视野内的活动精子和不动精子数量以估算精子活动率，每份样本计数总数大于200个精子。使用Transgreen (上海上海涂峰生物技术发展有限公司)和PI (sigma)复染检测精子质膜完整性。简单说将Transgreen与PI混匀，加入新鲜精子悬液，37°C孵育5min以上，取6μ I悬液滴加于精子计数板，在荧光显微镜(LEICA，DFC360FX)下观察。在蓝色光的激发下，质膜完整精子发出绿色荧光，质膜损伤精子发出红色荧光。分别计数同一视野中红色和绿色精子数量，计算得到存活率，每份样本计数总数超过200个精子。6统计学分析方法观察和检测各指标，记录有关的数据，以各指标作为变量，磁场处理和对照记录为实验分组，填入Excel表格中。然后把有关数据导入SPSS 18. O统计软件(SPSSInc.，Chicago, IL),根据数据类型和分布情况,选择t检验或Mann-Whitney U检验,获得均值和标准差，以及显著性指标P值。差异显著性水平选择P〈0. 05。检验磁场对雌性大鼠发情周期和留体激素血液水平的影响采用ImT的磁场强度，自4周龄开始持续刺激大鼠4周，每天作用时间自16:00至24:00。发现大鼠在放进磁场空间开始的2-3天出现躁动，3天后逐渐恢复正常的表现。将大鼠在磁场空间内饲养4周至8周龄后，各组大鼠均开始出现发情周期。通过常规的阴道涂片法，检查大鼠的发情周期。结果如表I所示。表I记录了自4周龄开始磁场(ImT)处理对雌性大鼠发情期和激素水平的影响情况。表I.自4周龄开始磁场(ImT)处理对雌性大鼠发情期和激素水平的影响
—I发情次数I发情频率I雌二醇￠2) I孕酮(P4)
权利要求1.一种动物模型制备装置，包括箱体、磁场发生装置、磁场检测装置、温度检测与调控装置、以及电压控制装置，其特征在于 所述制备装置还包括通风装置、照明装置、和冷却装置； 所述磁场发生装置位于所述箱体中并具有用于放置实验动物或实验动物饲养容器的空腔； 所述箱体的侧壁上具有门，所述门用于放入或取出实验动物或实验动物饲养容器； 所述冷却装置与所述磁场发生装置接触，用于冷却所述磁场发生装置； 所述通风装置和照明装置分别用于为所述磁场发生装置提供通风和照明；且 所述电压控制装置与所述磁场发生装置连接，用于控制所述磁场发生装置所产生的磁场强度。
2.如权利要求I所述的动物模型制备装置，其特征在于所述箱体为屏蔽磁场的箱体，所述箱体为大致长方体，箱体的六个壁均由铁板制成，四个侧壁上设有通风口，所述门位于所述四个侧壁中与所述磁场发生装置轴线垂直的侧壁上。
3.如权利要求I所述的动物模型制备装置，其特征在于所述磁场发生装置是螺线管，所述用于放置实验动物或实验动物饲养容器的空腔是所述螺线管内腔。
4.如权利要求I所述的动物模型制备装置，其特征在于所述磁场检测装置包括位于所述箱体的前侧壁上的磁场显示装置和位于所述磁场发生装置的用于放置实验动物或实验动物饲养容器的空腔中的磁场探头。
5.如权利要求I所述的动物模型制备装置，其特征在于所述温度检测与调控装置包括温度指示器和与温度指示器连接的温度探头。
6.如权利要求I所述的动物模型制备装置，其特征在于所述通风装置是排气扇，所述排气扇安装在所述箱体的侧壁上。
7.如权利要求I所述的动物模型制备装置，其特征在于所述照明装置包括照明灯和照明灯开关控制器，所述照明灯开关控制器用于循环控制所述照明灯开启，实现白天和黑夜的模拟。
8.如权利要求I所述的动物模型制备装置，其特征在于所述冷却装置包括缠绕在所述磁场发生装置上的冷却管、与冷却管连接的泵装置和冷却剂存储容器，所述冷却管、泵装置、和冷却剂存储容器构成冷却循环回路。
9.如权利要求I所述的动物模型制备装置，其特征在于所述磁场发生装置的所述用于饲养实验动物的空腔大小能够容纳标准大鼠饲养箱和/或标准小鼠饲养箱，所述标准大鼠饲养箱尺寸为(380±20) X (325±20) X (180±20) mm，所述标准小鼠饲养箱尺寸为(310±20) X (200±20) X (140±20)_。
10.如权利要求7所述的动物模型制备装置，其特征在于所述照明灯是LED灯。
专利摘要一种具有磁场发生装置的动物模型制备装置，包括箱体、磁场发生装置、磁场检测装置、温度检测与调控装置、电压控制装置、通风装置、照明装置、和冷却装置；磁场发生装置位于箱体中并具有用于放置实验动物或实验动物饲养容器的空腔；箱体的侧壁上具有门，门用于放入或取出实验动物或实验动物饲养容器；冷却装置与磁场发生装置接触，用于冷却磁场发生装置；通风装置和照明装置分别用于为磁场发生装置提供通风和照明；且电压控制装置与磁场发生装置连接，用于控制磁场发生装置所产生的磁场强度。该动物模型制备装置能够提供足够的磁场强度，同时又提供了适于实验动物生存的磁场空间，而且还可控制温度、照明、空气流通等，并可长时间使用。
文档编号A61N2/04GK202761915SQ20122014660
公开日2013年3月6日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者孙兆贵, 袁伟, 郁林, 石燕, 徐彦, 王伟锋, 苗茂华, 施惠娟 申请人:上海市计划生育科学研究所