模拟海洋长航状态下的生命体实验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种模拟海洋长航状态下的生命体实验装置，设置有试验箱，箱体上设置有水阀，所述试验箱中设置有若干浮动平台，并设置有造浪泵，向试验箱中充水，所述浮动平台呈漂浮状态，将小动物预先放置在浮动平台上；启动所述造浪泵制造波浪，浮动平台即呈现水上漂浮物的颠簸状态，小动物在浮动平台上进行海洋长航模拟试验。本项目通过简单因素的独特搭配，研制大鼠浮动平台模型装置，为长航疲劳、长航晕动症、以及其他认知、情绪变化相关疾病的造模提供了设备基础，并且可灵活控制造模时间和强度，从而完成不同疾病、不同证候的造模。
【专利说明】
模拟海洋长航状态下的生命体实验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种模拟海洋长航状态下的生命体实验装置，具体涉及实验中使用的浮筒平台。
【背景技术】
[0002]海洋占地球三分之二的面积，随着人们对海洋探索的加深以及航海军事的发展，航海相关健康问题逐渐成为研究热点。据頂0(国际海事组织)调查显示，超过80%的海上事故是由人为因素引起。解决长航健康问题，不仅是海洋事业发展的基础，更是提高我国海军战斗力的健康保障。
[0003]长期航行由于其特殊的环境、作息、社会等因素，可使得人体发生一系列身心状态的不良改变，其中，长航疲劳的发生率最高。动物模型是进行疾病生物学机制以及药物研究的基础，而现阶段国内外并无针对长航疲劳的动物模型，将动物带上长航舰艇又极大提高了操作的难度。建立高度模拟长航环境的大鼠模型对长航相关疾病如长航疲劳、晕动症等的机制研究和药物研发，具有重要意义。
[0004]在长航疲劳长期的研究中，长航疲劳由于其复杂的影响因素和多维度的心理、生理表现，其生物学机制仍然处于探索阶段，给长航疲劳的机制研究和临床防治带来了极大的困难。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种模拟海洋长航状态下的生命体实验装置，本项目为模拟长航环境对大鼠造模的浮动平台装置，将长航多维度的干扰因素如单一水面环境、浮动感、反复作业等进行系统构建和搭配，模拟长航环境，将各个因素通过本装置系统全面地结合设计在一起，形成独具特色的长航疲劳大鼠模型创新
目.ο
[0006]本项目装置将为长航疲劳、长航晕动症、乃至认知功能和情绪等其他方面长航相关疾病的研究提供便捷的模型保障。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0008]模拟海洋长航状态下的生命体实验装置，设置有试验箱，箱体上设置有水阀，所述试验箱中设置有若干浮动平台，并设置有造浪栗，向试验箱中充水，所述浮动平台呈漂浮状态，将小动物预先放置在浮动平台上；启动所述造浪栗制造波浪，浮动平台即呈现水上漂浮物的颠簸状态，小动物在浮动平台上进行海洋长航模拟试验。
[0009]进一步，所述浮动平台为中空的圆柱形或圆台形，通过预先在内腔填充水从而调整在试验箱中的漂浮状态。
[0010]进一步，所述试验箱中设置有若干固定架，所述浮动平台均放置在固定架中，所述固定架防止浮动平台因颠簸发生倾翻;浮动平台底端设置有拉绳系在试验箱的箱底上。
[0011 ]进一步，所述固定架为框架形，设置有若干水平的环形架和支腿，支腿底端固定在试验箱的箱底上。
[0012]进一步，所述浮动平台上端面为粗糙面，或设置有防滑纹路;所述浮动平台设置有12个，所述造浪栗设置有I个，浮动平台围绕所述造浪栗设置。
[0013]进一步，所述试验箱设置有进水阀门和出水阀门，进水阀门的出口端设置有滤网。
[0014]进一步，所述试验箱设置有箱盖，箱盖为网状，所述箱盖上吊装有食物和饮用水瓶供小动物进食食物和水;所述箱盖上覆盖遮光布。
[0015]进一步，所述试验箱设置有箱盖，箱盖为透明材质，所述箱盖上设置有若干个食槽，食槽中插入食物和饮用水瓶供小动物进食食物和水;所述箱盖上覆盖遮光布。
[0016]进一步，所述试验箱和固定架均采用不锈钢制造，固定架采用焊接或螺钉连接结构与试验箱的箱底固定。
[0017]进一步，所述造浪栗功率可调节;所述造浪栗设置有若干个。
[0018]采用上述结构设置的模拟海洋长航状态下的生命体实验装置具有以下优点:
[0019]本项目通过简单因素的独特搭配，研制大鼠浮动平台模型装置，为长航疲劳、长航晕动症、以及其他认知、情绪变化相关疾病的造模提供了设备基础，并且可灵活控制造模时间和强度，从而完成不同疾病、不同证候的造模。
[0020]动物模型的建立对机制研究和药效观察具有重大意义。本项目的研制和推广将为长航疲劳的机制研究提供模型基础，并更加有利于开展中药治疗长航疲劳的研究，充分发挥祖国医学优势，最终为我国海军战斗力的提高以及海洋事业的发展提供健康保障。该装置为本课题研究提供了模型基础。此外，浮动小平台灵活的控制条件和造模强度，可广泛应用于其它长航相关、认知功能下降、情绪失常等疾病的机制和药物开发研究中，具有深远意义。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的主视图；
[0022]图2为本实用新型使用的实验箱俯视图；
[0023]图3为本实用新型使用的箱盖俯视图；
[0024]图4为箱盖上设置的食槽结构示意图；
[0025]图5为本实用新型使用的浮动平台的主视图；
[0026]图6为本实用新型使用的浮动平台的主视图；
[0027]图7为本实用新型使用的固定架和浮动平台的组合状态图；
[0028]图8为本实用新型使用的固定架的立体图；
[0029]图9为本实用新型使用的箱盖俯视图；
[0030]图10为本实用新型的使用状态图。
[0031]图中:1.箱盖；1-1.食槽；2.实验箱；3.出水阀门；4.造浪栗；5.浮动平台；5-1.筒体;5-2.注水口；5-3.拉环;6.进水阀门；7.拉绳;8.固定架。
【具体实施方式】
[0032]为更进一步阐述本实用新型为达到预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对本实用新型的结构、特征以及功效详细说明如下。
[0033]实施例1
[0034]如图1、图2、图3所示为本实用新型的一个实施例，该实施例中的模拟海洋长航状态下的生命体实验装置，设置有试验箱2，试验箱2的箱体上设置有水阀，试验箱2中设置有若干浮动平台5，并设置有造浪栗4，向试验箱2中充水，浮动平台5呈漂浮状态，将小动物预先放置在浮动平台5上；启动造浪栗4制造波浪，浮动平台5即呈现水上漂浮物(主要为水上船舶)的颠簸状态，小动物在浮动平台5上进行海洋长航模拟试验。
[0035]试验箱2为上端开口的圆形水箱结构。以此保证每一浮动平台周围的水波及水波碰壁后的反弹水浪均相等，浮动平台不会因波浪的不同而产生实验误差。
[0036]进行实验的小动物主要采用鼠类，例如大鼠，小白鼠，可以在浮动平台5顶端停留或活动。
[0037]浮动平台5为中空的圆柱形或圆台形，通过预先在内腔填充水从而调整在试验箱中的漂浮状态，例如处于水中的不同深度。图5所示浮动平台5采用圆柱形，图6所示浮动平台5采用圆台形，顶端设置有注水口 5-2，在注水口 5-2处设置密封盖，可以采用螺纹密封结构，不会被小动物打开。
[0038]试验箱2中设置有若干固定架8，浮动平台5均放置在固定架8中，固定架8防止浮动平台5因颠簸发生倾翻;浮动平台5底端设置有拉绳系在试验箱2的箱底上。
[0039]如图5、图6所示，筒体5-1底端设置有拉环5-3，在试验箱2的箱底上也设置有拉环，二者之间用拉绳7系住，固定架8对浮动平台5是一个限制，拉绳7对浮动平台5也是一个限制，采用拉绳7主要是为了防止浮动平台5被小动物干扰出现异常状态，例如被小动物干扰造成与固定架8卡住从而不再颠簸。
[0040]如图7、图8所示，固定架8为框架形，设置有2个水平的环形架和3条支腿，支腿底端固定在试验箱2的箱底上。
[0041]浮动平台5上端面为粗糙面，或设置有防滑纹路，这样设置是为了方便小动物在浮动平台5顶端停留或活动。
[0042]浮动平台5设置有12个，造浪栗4设置有I个，浮动平台5围绕造浪栗4设置。这样设置是为了增加实验对象，从而获得更多的实验数据，提高实验准确度。
[0043]试验箱2设置有进水阀门6和出水阀门4，进水阀门6的出口端设置有滤网。采用滤网是为了防止杂物进入试验箱2。
[0044]小动物粪便可以随水通过出水阀门3排出试验箱2。
[0045]如图3所示，试验箱2设置有箱盖I，箱盖I为透明材质，箱盖I上设置有若干个食槽1-1，食槽1-1中插入食物和饮用水瓶供小动物进食食物和水；箱盖I上覆盖遮光布(未图示)。食槽1-1可以位于两个浮动平台5之间的位置。
[0046]箱盖I可以采用有机玻璃(亚克力)制作。覆盖遮光布是为了给大鼠制造密闭枯燥的环境。当需要观察箱内的状况时，掀起遮光布观察即可。
[0047]如图4所示，食槽1-1底端设计成倾斜状，侧壁上带有出口，将饲养大鼠的食物条从出口伸出，供大鼠食用。水瓶倒置可以慢慢滴水，或者带有导管，让大鼠从导管吸水。
[0048]试验箱2和固定架8均采用不锈钢制造，固定架8采用焊接或螺钉连接结构与试验箱2的箱底固定。
[0049]造浪栗4功率可调节。这样设置是为了获得不同等级的波浪。
[0050] A、试验箱的参考尺寸为:
[0051 ] 圆形水箱，底面直径10cm，高35cm左右。在水箱中注水，水面高为12.5cm,水温维持在 22.0±2.0Γ。
[0052]要求:1、水箱的高度应以大鼠站立于平台之上，直立状态时恰好碰到箱盖为度，一方面可以保证大鼠顺利进食食物和水，另一方面提供大鼠单一狭窄的空间状态
[0053]2、每个水箱需配有一个有机玻璃材质的盖子，防止老鼠在跳出水箱。要求盖子结实耐用，老鼠啃咬不动，与水箱配套。
[0054]3、每个水箱配装一个水阀，方便将水放出。
[0055]B、浮动平台的参考尺寸为:
[0056]平台为圆柱形，上下底直径为8.5cm，高I lcm。
[0057]要求:1、材料坚实不被老鼠啃咬但不厚重，质量在80g— 10g之间
[0058]2、密封性好，但有可打开的螺丝盖，方便往里面添加水。
[0059]3、圆柱浮筒上表面粗糙有浅槽纹，下表面附有小圆环，与之相对应的箱底也有附有圆环，方便以绳线连接水箱与浮筒。
[0060]C、固定架的参考尺寸为:
[0061 ] 为三角形架，其上固定两个圆形铁环，上环内口径9.5cm，下环内口径10cm。
[0062]要求:1、材质均匀，结实，不生锈，牢固接连在水箱底面上。
[0063]2、上下铁环之间的距离约3.5—4cm，不可太大或过小。
[0064]3、铁架的高度依据造浪器造浪所需水的深度而定，应高于造浪器所需水深度3cm。
[0065]4、各固定架之间间距为12cm。
[0066]本实用新型的使用方法介绍如下:
[0067]如图10所示，实验操作时，将大鼠放置在浮动平台上，由于其怕水的天性，会避免进入水中而保持肌肉紧张站立在平台上，当水波发生器使得水面晃动时，浮动平台上的大鼠会随着水面浮动而不自主晃动，而由于每个平台外都配有支架控制其浮动范围和幅度，因此浮动程度不会过大导致侧翻使大鼠掉入水面。实验者可控制放入浮动小平台的时间长度和节点，从而进行长航疲劳造模。水槽下端有控制龙头，方便每日换水。水槽配有统一大小的网盖，悬挂食物框和水瓶，大鼠在平台上可自由进食进水。
[0068]浮筒平台底面直径为8.5cm，通过增加晃动因素，结合文献报道，大鼠站立于浮筒上不能得到休息睡眠。根据浮力原理，G = P*g*V(G为物体所受浮力，g为重力加速度，P为水密度，V为浮筒浸入水面的体积)，浮筒全部沉入水中所受浮力约620g，减去自身重力，浮筒在水中最大可承受体重为450g的大鼠而自由晃动。因浮筒站台为中空结构，其可在内部注水而保证每次大鼠站立时，其距离水面的距离一定，这样可减小实验误差，保证其准确性。而其周围支架的建立，可以保证浮筒的晃动控制在一定范围内，而不会倾倒而使大鼠翻入水中。在多次的模拟实验中，已经得到相关确切合适的支架尺寸(如上所述)，可以保证浮筒站台正常有效的工作。
[0069]此外在水波发生器工作时，还可产生一定程度的噪音如水浪声，更加贴合了长航船只晃动、噪音、单一环境的特点，并由实验人员灵活控制放入浮动平台的时间节点和长度，来调控作息紊乱的造模影响因素。
[0070]本项目全方位、多层次地对大鼠进行造模，从模型的构建效度完成了多重影响因素的叠加，并且具有操作便捷，控制灵活的优势。
[0071]实施例2
[0072]与实施例1所不同的是，在该实施例中造浪栗设置有若干个(未图示)，若干个造浪栗设置在试验箱的中心、周围等位置。
[0073]设置多个造浪栗能够制造更复杂的波浪，更接近实际海洋状况。
[0074]箱盖I还可以为网状，箱盖I上吊装有食物和饮用水瓶供小动物进食食物和水。如图9所示，箱盖I可以采用钢丝网附加型材边框的结构，箱盖I上也要覆盖遮光布(未图示)。
[0075]上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本实用新型并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.模拟海洋长航状态下的生命体实验装置，其特征在于，设置有试验箱，箱体上设置有水阀，所述试验箱中设置有若干浮动平台，并设置有造浪栗，向试验箱中充水，所述浮动平台呈漂浮状态，将小动物预先放置在浮动平台上；启动所述造浪栗制造波浪，浮动平台即呈现水上漂浮物的颠簸状态，小动物在浮动平台上进行海洋长航模拟试验。2.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述浮动平台为中空的圆柱形或圆台形，通过预先在内腔填充水从而调整在试验箱中的漂浮状态。3.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述试验箱中设置有若干固定架，所述浮动平台均放置在固定架中，所述固定架防止浮动平台因颠簸发生倾翻;浮动平台底端设置有拉绳系在试验箱的箱底上。4.如权利要求3所述的实验装置，其特征在于，所述固定架为框架形，设置有若干水平的环形架和支腿，支腿底端固定在试验箱的箱底上。5.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述浮动平台上端面为粗糙面，或设置有防滑纹路;所述浮动平台设置有12个，所述造浪栗设置有I个，浮动平台围绕所述造浪栗设置。6.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述试验箱设置有进水阀门和出水阀门，进水阀门的出口端设置有滤网。7.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述试验箱设置有箱盖，箱盖为网状，所述箱盖上吊装有食物和饮用水瓶供小动物进食食物和水;所述箱盖上覆盖遮光布。8.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述试验箱设置有箱盖，箱盖为透明材质，所述箱盖上设置有若干个食槽，食槽中插入食物和饮用水瓶供小动物进食食物和水;所述箱盖上覆盖遮光布。9.如权利要求3所述的实验装置，其特征在于，所述试验箱和固定架均采用不锈钢制造，固定架采用焊接或螺钉连接结构与试验箱的箱底固定。10.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述造浪栗功率可调节;所述造浪栗设置有若干个。
【文档编号】A61B90/00GK205626132SQ201620262251
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】李峰, 韩晨霞, 吴凤芝, 张炜悦, 陈斗, 马捷, 郭思媛, 周梦玲
【申请人】北京中医药大学