一种多功能小鼠染毒系统的制作方法

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种多功能小鼠染毒系统。

背景技术：

在进行小鼠气体染毒的实验时，由于染毒过程中实验者无法离开染毒装置，实验者很容易吸入有毒的气体，就会对实验者身体造成伤害，因此探索一种能够保护实验者免受有毒气体损害的装置尤为重要；其次，现有的气体染毒装置进行染毒时操作步骤较为繁琐，大多数有毒气体染毒实验的目的在于模拟生活中的一些场景和情况，以小鼠为对象研究这些情况对机体免疫、造血等器官的影响，现有装置大多采用输注毒气进行染毒，进气口与出气口易形成毒气气流柱，染毒时不能更好模拟煤气泄漏等点源式扩散染毒情况以及装修甲醛等多点源式扩散染毒情况，使染毒不均匀不充分，给实验带来误差；因此发明一种能够模拟点源式染毒的装置对于降低实验误差、提高实验的准确性、增强实验的论证强度都有积极的意义。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种能够模拟点源式染毒、提高实验准确性的多功能小鼠染毒系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种多功能小鼠染毒系统，包括染毒鼠料棒和多功能染毒箱，多功能染毒箱包括箱体和箱盖，箱盖铰接在箱体的顶部，箱盖上设置有把手，箱盖的底面与箱体的顶部之间设置有密封条，箱盖和箱体均由亚克力玻璃制造而成，箱盖上表面粘贴有遮光膜；

箱体的四个侧壁上部均设置有电动卷帘，箱体上设置有生物体存活个数检测装置和压强表，箱体上设置有微控制器，箱体的前侧箱壁和后侧箱壁均开设有换气孔，换气孔处安装有电动蝶阀，箱体内还安装有有毒气体检测仪，有毒气体检测仪和电动蝶阀均与微控制器连接；

在箱体上部和下部均安装有染毒气体检测盒，染毒气体检测盒内安装有有毒有害气体探测器，染毒气体检测盒与箱体之间设置有检测通口，检测通口处安装有电动蝶阀，在箱体内底部设置有排泄物收集抽屉，排泄物收集抽屉可从箱体的右侧面拉出，箱体内下部安装有安装架，安装架上通过电动剪叉式升降架连接有小鼠活动板，小鼠活动板为铁丝网，小鼠活动板的尺寸与箱体内腔尺寸相适配，小鼠活动板上安装有若干组饲料投喂装置，有毒有害气体探测器和电动剪叉式升降架与微控制器连接；

箱体的下部设置有进气孔，进气孔处安装有进气单向阀，箱体的上部开设有出气孔，出气孔处安装有抽风机，抽风机的出气口通过管道连接有废气收集压缩袋。

染毒鼠料棒为被动气体染毒鼠料棒、主动定时释放气体染毒鼠料棒或固体染毒鼠料棒；

被动气体染毒鼠料棒包括顶盖和棒体，顶盖的底端和棒体的顶端对应设置有螺纹结构，顶盖的中心处设置有橡胶芯，顶盖的底面连接有乳胶气囊，乳胶气囊外表面涂有稻谷，棒体设置有容量为5ml的内腔，棒体和顶盖均采用spf鼠料制造而成；

主动定时释放气体染毒鼠料棒包括顶盖和棒体，顶盖的底端和棒体的顶端对应设置有螺纹结构，顶盖的中心处设置有橡胶芯，顶盖的底面连接有乳胶气囊，棒体设置有容量为5ml的内腔，棒体和顶盖均采用spf鼠料制造而成，在顶盖上还设置有顶针、电磁铁、电池和电子式定时开关，顶针的尖端朝向乳胶气囊，顶针的另一端设置有磁铁，电磁铁设置在靠近磁铁处，电池通过电路与电磁铁连接，电子式定时开关设置在电池与电磁铁的连接线路上；

固体染毒鼠料棒包括顶盖和棒体，顶盖的底端和棒体的顶端对应设置有螺纹结构，棒体和顶盖均采用spf鼠料制造而成，棒体设置有容量为5ml的内腔，棒体的内腔内放置有鼠料和染毒物混合棒。

饲料投喂装置包括染毒鼠料棒储存盒和染毒鼠料棒进食笼，毒鼠料棒储存盒采用亚克力玻璃制作而成，染毒鼠料棒进食笼采用铁丝条制作而成，染毒鼠料棒进食笼采用可拆卸安装方式安装在小鼠活动板上，染毒鼠料棒进食笼的顶部设置有顶板，染毒鼠料棒储存盒安装在顶板上；

染毒鼠料棒储存盒的底面与染毒鼠料棒进食笼的顶板对应位置开设有出料口，染毒鼠料棒储存盒的顶板开设有投料口，染毒鼠料储存盒内固定有第一导向板、第二导向板和第三导向板，其中染毒鼠料棒储存盒内在第一导向板与第二导向板之间形成染毒鼠料棒暂存腔，第二导向板的上端位于投料口的下方，第一导向板与第二导向板的下部之间形成染毒鼠料棒并排输送区域，染毒鼠料棒并排输送区域的一端高度高于另一端，第二导向板用于将从投料口投下的染毒鼠料棒导流输送至染毒鼠料棒并排输送区域内；第三导向板与第二导向板之间形成安装腔，安装腔内安装有电机和鼠料棒投送机构，鼠料棒投送机构包括转筒，电机主轴与转筒传动连接，转筒转动安装在安装腔内，且转筒的外表面设置有六个鼠料棒推送件，六个鼠料棒推送件绕转筒的轴线均匀分布，每个鼠料棒推送件由推送面和导向面组成，鼠料棒推送件的推送面与相邻的鼠料棒推送件的导向面之间形成鼠料棒卡槽；染毒鼠料棒并排输送区域的低端与其中一个鼠料棒卡槽相衔接；第三导向板的上端与其中一个鼠料棒卡槽相衔接，第三导向板的下端导向至出料口。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明在实验者离开后才进行气体染毒，解决了对实验者造成伤害的问题，能够更好的保护实验者的生命健康；本发明中鼠料棒染毒为点源式染毒，毒气从染毒鼠料棒溢出后向四周扩散，在装置内部进行布朗运动，充分的分布在装置内部的气体体系中，起到均匀充分的染毒的目的，并且染毒时装置能根据染毒气体的密度规定小鼠的活动空间，使小鼠在毒气集聚的地方活动，增强染毒的效果；另外，本装置可模拟多种染毒环境，并且能够定时、定量、定性地进行气体和固体饲料的染毒，在染毒结束后，能自动地处理实验废气，使染毒实验更加安全可行；本发明通过添加不同的染毒鼠料棒，还可实现多种有毒气体同时染毒、气固毒物同时染毒、多种固体毒物染毒等多种复杂的染毒实验。

附图说明

图1是多功能染毒箱的结构示意图；

图2是染毒鼠料棒的结构示意图；

图3是被动气体染毒鼠料棒的结构示意图；

图4是主动定时释放气体染毒鼠料棒的顶盖结构示意图；

图5是饲料投喂装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，本发明的多功能小鼠染毒系统，包括染毒鼠料棒1和多功能染毒箱，多功能染毒箱包括箱体2和箱盖3，箱盖3铰接在箱体2的顶部，箱盖3上设置有把手4，箱盖3的底面与箱体2的顶部之间设置有密封条5，密封条5提高箱体2内部的密封性；箱盖3和箱体2均由亚克力玻璃制造而成，箱盖3上表面粘贴有遮光膜；

箱体2的四个侧壁上部均设置有电动卷帘6，电动卷帘6的卷帘放下时，起到遮光的效果，防止有些不易见光的染毒气体，见光分解；箱体2上设置有生物体存活个数检测装置和压强表，该生物体存活个数检测装置为授权公开号cn104978727b的发明专利中涉及的生物体存活个数检测装置，包括：连续图像提取模块，用于从视频中提取统计时间段内的连续n帧图像，所述统计时间段内的生物体存活个数为定值，所述n不小于3，为整数；帧差处理模块，用于将所述连续n帧图像中的每一帧作为参照图像，将所述参照图像随后的m帧图像分别与所述参照图像进行帧差比较，得到所述参照图像对应的m帧的包含了运动像素点和静止像素点的帧差图像，所述m不小于2，为整数；叠加处理模块，用于将所述每帧参照图像对应的m帧帧差图像中的对应像素点进行叠加处理，滤除所述静止像素点中所包含的断点，得到每帧所述参照图像对应的叠加图像；形态学分析模块，用于对每帧所述参照图像对应的叠加图像的运动像素点进行形态学分析，得到每帧叠加图像的生物体像素集合的个数；统计模块，用于基于概率统计，由叠加图像的生物体像素集合的个数统计得到所述统计时间段对应的生物体存活个数；该生物体存活个数检测装置从视频中提取统计时间段内的连续n帧图像，所述统计时间段内的生物体存活个数为定值，所述n不小于3，为整数；将所述连续n帧图像中的每一帧作为参照图像，将所述参照图像随后的m帧图像分别与所述参照图像进行帧差比较，得到所述参照图像对应的m帧的包含了运动像素点和静止像素点的帧差图像，所述m不小于2，为整数；将所述每帧参照图像对应的m帧帧差图像中的对应像素点进行叠加处理，滤除所述静止像素点中所包含的断点，得到每帧所述参照图像对应的叠加图像；对每帧所述参照图像对应的叠加图像的运动像素点进行形态学分析，得到每帧叠加图像的生物体像素集合的个数；基于概率统计，由叠加图像的生物体像素集合的个数统计得到所述统计时间段对应的生物体存活个数，最终依照以上方法计算箱体2内小鼠的存活个数。

箱体2上设置有微控制器，箱体2的前侧箱壁和后侧箱壁均开设有换气孔，换气孔处安装有电动蝶阀7，箱体2内还安装有有毒气体检测仪8，有毒气体检测仪8和电动蝶阀7均与微控制器连接，电动蝶阀7用于开闭换气孔，当有毒气体检测仪8检测到箱体2内存在有毒气体时，微控制器命令电动蝶阀7关闭，当有毒气体检测仪8检测到箱体2内没有有毒气体时，电动蝶阀7打开，对箱体2内腔进行换气；

在箱体上部和下部均安装有染毒气体检测盒9，染毒气体检测盒9内安装有有毒有害气体探测器，染毒气体检测盒9与箱体之间设置有检测通口，检测通口处安装有电动蝶阀，该有毒有害气体探测器采用河南驰诚电气股份有限公司生产的型号为qb2000f型壁挂式气体探测器，该探测器能够检测c2h3o；乙炔c2h2；丙烯腈c3h3n；氨气nh3；胂ash3；溴气br2；丁二烯c4h6；二硫化碳cs2；一氧化碳co；氧硫化碳cos；氯气cl2；二氧化氯clo2；乙硼烷b2h6；二甲基硫醚c2h6s；乙醇c2h5oh；乙硫醇c2h5sh；乙烯c2h4；环氧乙烷c2h4o；氟气f2；甲醛ch2o；锗烷geh4；肼n2h4；氢气h2等多种有毒气体；

在箱体2内底部设置有排泄物收集抽屉10，排泄物收集抽屉10可从箱体2的右侧面拉出，箱体2内下部侧壁安装有安装架，安装架上通过电动剪叉式升降架连接有小鼠活动板11，电动剪叉式升降架为现有常规技术，多用在剪叉式升降平台上，其具体结构不再赘述，小鼠活动板11为铁丝网，小鼠活动板11的尺寸与箱体2内腔尺寸相适配，小鼠活动板11上安装有若干组饲料投喂装置12，例如根据实验需求，需要在箱体2内均匀染毒，则可以将饲料投喂装置12设置四组，分别布置在箱体2的四周，有毒有害气体探测器和电动剪叉式升降架与微控制器连接；

箱体2的下部设置有进气孔，进气孔处安装有进气单向阀13，进气单向阀13只允许气体进入箱体2内，不允许气体从箱体2内溢出；箱体2的上部开设有出气孔，出气孔处安装有抽风机14，抽风机14的出气口通过管道连接有废气收集压缩袋15。

染毒鼠料棒1为被动气体染毒鼠料棒、主动定时释放气体染毒鼠料棒或固体染毒鼠料棒；

被动气体染毒鼠料棒包括顶盖16和棒体17，顶盖16的底端和棒体17的顶端对应设置有螺纹结构，顶盖16的中心处设置有橡胶芯18，顶盖16的底面连接有乳胶气囊19，乳胶气囊19外表面涂有稻谷，棒体17设置有容量为5ml的内腔，棒体17和顶盖16均采用spf鼠料制造而成，利用抽入有毒气体的注射器针头刺入橡胶芯18，向乳胶气囊19内注入6ml有毒气体，注射完毕后，将注射器针头从橡胶芯18抽出，由于橡胶芯18的弹性恢复，注射器针头在橡胶芯18上刺破的小孔会被挤压封堵，乳胶气囊19内气体不会再从橡胶芯18上的小孔溢出，乳胶气囊19在棒体17内腔膨胀，小鼠在啃食棒体17后，充盈的乳胶气囊19部分会从棒体17的咬破口处膨胀突出来，乳胶气囊19外表面的稻谷可以吸引小鼠咬破乳胶气囊19，有毒气体便回从乳胶气囊19内泄露出来；

主动定时释放气体染毒鼠料棒包括顶盖16和棒体17，顶盖16的底端和棒体17的顶端对应设置有螺纹结构，顶盖16的中心处设置有橡胶芯18，顶盖16的底面连接有乳胶气囊19，棒体17设置有容量为5ml的内腔，棒体17和顶盖16均采用spf鼠料制造而成，在顶盖16上还设置有顶针20、电磁铁21、电池22和电子式定时开关23，顶针20的尖端朝向乳胶气囊19，顶针的另一端设置有磁铁，电磁铁21设置在靠近磁铁处，电池22通过电路与电磁铁21连接，电子式定时开关23设置在电池22与电磁铁21的连接线路上，具体工作时，可以通过电子式定时开关23设置时间，例如五分钟后电池22给电磁铁21通电，电磁铁21得电后产生强磁性，且与顶针20上的磁铁磁性相反，在排斥力的作用下，顶针20被弹出扎向乳胶气囊19，乳胶气囊19刺破后，其内部有毒气体便释放出来；

固体染毒鼠料棒包括顶盖16和棒体17，顶盖16的底端和棒体17的顶端对应设置有螺纹结构，棒体17和顶盖16均采用spf鼠料制造而成，棒体17设置有容量为5ml的内腔，棒体17的内腔内放置有鼠料和染毒物混合棒；

上述顶盖16采用陶瓷材料制成，由于其高硬度、高耐磨性、耐氧化和不会被磁化的特性，避免小鼠破坏顶盖16，达到重复使用的目的，另外可以在顶盖16外周设置橡胶环，用于保护陶瓷的顶盖16，防止碰撞损坏顶盖16。

饲料投喂装置12包括染毒鼠料棒储存盒24和染毒鼠料棒进食笼25，毒鼠料棒储存盒24采用亚克力玻璃制作而成，染毒鼠料棒进食笼25采用铁丝条26制作而成，染毒鼠料棒进食笼25采用可拆卸安装方式安装在小鼠活动板11上，染毒鼠料棒进食笼25的顶部设置有顶板，染毒鼠料棒储存盒24安装在顶板上；

染毒鼠料棒储存盒24的底面与染毒鼠料棒进食笼25的顶板对应位置开设有出料口27，染毒鼠料棒储存盒24的顶板开设有投料口28，染毒鼠料储存盒24内固定有第一导向板29、第二导向板30和第三导向板31，其中染毒鼠料棒储存盒24内在第一导向板29与第二导向板30之间形成染毒鼠料棒1暂存腔，第二导向板30的上端位于投料口28的下方，第一导向板29与第二导向板30的下部之间形成染毒鼠料棒并排输送区域32，染毒鼠料棒并排输送区域32的一端高度高于另一端，第二导向板30用于将从投料口28投下的染毒鼠料棒1导流输送至染毒鼠料棒并排输送区域32内；第三导向板31与第二导向板30之间形成安装腔，安装腔内安装有电机和鼠料棒投送机构，鼠料棒投送机构包括转筒33，电机主轴与转筒33传动连接，转筒33转动安装在安装腔内，且转筒33的外表面设置有六个鼠料棒推送件，六个鼠料棒推送件绕转筒33的轴线均匀分布，每个鼠料棒推送件由推送面34和导向面35组成，推送面34为凹面，导向面35为凸面，鼠料棒推送件的推送面34与相邻的鼠料棒推送件的导向面35之间形成鼠料棒卡槽；染毒鼠料棒并排输送区域32的低端与其中一个鼠料棒卡槽相衔接；第三导向板31的上端与其中一个鼠料棒卡槽相衔接，第三导向板31的下端导向至出料口27。

本发明既可以进行气体染毒实验，又可以进行固体染毒实验；

实验前选择需要用的染毒鼠料棒1、相对应的废气收集压缩袋15以及确定所需要的饲料投喂装置12数量和安装位置，饲料投喂装置12的数量根据是否需要一点源染毒或者多点源染毒进行确定，打开箱盖3将若干根染毒鼠料棒1从投料口28投入染毒鼠料棒储存盒24内，根据所选气体是否见光易分解确定是否起到电动卷帘6；

如若选择被动气体染毒，则放入被动气体染毒鼠料棒，每天染毒一次，每次染毒12小时，为慢性暴露被动染毒法，如若选择主动定时释放气体染毒鼠料棒，可以设定时间，一天多次染毒，每次染毒10分钟，为急性暴露主动染毒法；

连接好废气收集压缩袋15后，向箱体2内放置干冰，干冰升华后形成二氧化碳，关闭箱盖3，通过观察压强表，若5分钟内箱体2内压强高于大气压且不变动，则证明装置气密性良好，此时可以进行后续实验；

将若干个染毒鼠料棒1投放在染毒鼠料棒储存盒24内，通过电机和鼠料棒投送机构投放染毒鼠料棒1，具体工作过程为，电机带动转筒33转动，染毒鼠料棒1在重力下滚落至鼠料棒卡槽，随着转筒33转动，鼠料棒卡槽内的染毒鼠料棒1在重力作用下，经导向面35导流后，顺利落在第三导向板31上，然后经第三导向板31和出料口27落在染毒鼠料棒进食笼25内，染毒鼠料棒进食笼25由竖向设置的铁丝条26制成，小鼠即可通过相邻的铁丝条26之间的空隙，啃食染毒鼠料棒1；通过控制电机转动的周数和角度，可以控制染毒鼠料棒1投放的根数；小鼠咬破染毒鼠料棒1内的乳胶气囊19，染毒气体释放出来，打开检测通口处的电动蝶阀（主动染毒时该电动蝶阀开启时间为5min，被动染毒时电动蝶阀开启时间1h），染毒气体进入染毒气体检测盒9内，关闭检测通口处的电动蝶阀，染毒气体检测盒9内形成封闭独立体系，有毒有害气体探测器开始工作，并且测出的值等于箱体2内上部和下部的气体浓度，当检测到上部气体浓度大于下部气体浓度，说明进行染毒的气体聚集于上部，微控制器命令电动剪叉式升降架工作，将小鼠活动板11抬升至箱体2内上三分之一处；当检测到上部气体浓度小于下部气体浓度，说明进行染毒的气体聚集于下部，微控制器命令电动剪叉式升降架工作，将小鼠活动板11下降至箱体2底部；当检测到上下部气体浓度相等时，说明进行染毒的气体均匀分布，此时，小鼠活动板11位于箱体2中下部；计时12小时结束后，废气收集压缩袋15打开，开始以大功率工作，当有毒气体检测仪8检测不到有毒气体时，电动蝶阀7打开，恢复与大气相通，实验结束后对废气收集压缩袋15内的气体进行无害化处理，废气收集压缩袋15的数量可以根据收集废气的情况设置多个，且相互串联，以便收集过多的废气；

另外如若投放染毒鼠料棒1为主动定时释放气体染毒鼠料棒，可以预先定时，到达预定时间后，顶针20主动刺破乳胶气囊19，主动释放染毒气体；

在箱体2内底部设置有排泄物收集抽屉10，排泄物收集抽屉10能够收集小鼠的排泄物，并且可以取出清洗，保持箱体2内卫生。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。