专利名称:一种干预果蝇运动的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种干预果蝇运动的装置，包括驱动机构、传动轴、大齿轮、小齿轮、第一支承板和第二支承板，驱动机构通过联轴器与传动轴相连，传动轴与大齿轮连接，大齿轮周边分布有与该大齿轮相互啮合的小齿轮；第一支承板和第二支承板之间设置有旋转管，第一支承板上开有若干个第一穿孔，旋转管的一端穿过所述第一穿孔，并固定连接至所述小齿轮；第二支承板上开有若干个第二穿孔，旋转管的另一端与第二穿孔活动连接；旋转管内有用于卧放试管的中空结构。该装置实现了果蝇大规模可控运动，避免了现有运动旋转装置需要器械做自由落体运动将果蝇震落而产生的应激和翅膀的损伤对实验结果产生的影响，使果蝇在自然状态下进行可控的定向攀爬运动。
【专利说明】一种干预果蝇运动的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物实验器械【技术领域】，特别是指一种干预果蝇运动的装置。
【背景技术】
[0002]果蝇作为一种模式生物，在遗传与发育学研宄领域中发挥着极其重要的作用，但在运动训练领域其一直未见很好的开发。上世纪90年代开始，果蝇逆重力攀爬特性开始应用于实验中，主要用于攀爬能力方面的检测，近些年，这一本能特性开始在运动训练方面用于运动训练平台装置的研制，突破了因为不能对果蝇实施可控运动干预而难以将果蝇作为实验模型应用于运动科学领域研宄的瓶颈。
[0003]果蝇具有天生的向上运动对重力的负趋地性，表现为沿着垂直表面向上爬行，这一行为的原理是果蝇触须上接收机械刺激的结构在重力作用下发生偏斜，由于果蝇的机械感觉装置在触须的第二和第三节之间通过类似铰链的结构相连而处于悬浮状态，当果蝇向上或向下运动时触须可向前和向后偏斜来感受运动的变化，并且果蝇偏好行走或者栖息在垂直的物体上可能是一种避免被捕食战略，这一原理可能是果蝇感知重力的变化并负趋地性的原因。
[0004]果蝇具有趋光性，总是朝着有光的一侧聚集。除此以外，视动反应也影响果蝇的运动行为，视动反应为视觉刺激诱发的运动行为，果蝇的视动反应表现为朝着光亮强度不同的移动条纹图案的相反方向运动。
[0005]目前采用逆重力攀爬特性实施果蝇运动干预的运动装置，利用升起的平台装置进行自由落体运动，果蝇逆重力攀爬到容器顶部时，控制容器作自由落体运动，将果蝇震落至培养瓶底，使果蝇再次逆重力从瓶底攀爬至瓶顶从而实现果蝇的定向运动。但震落时因惊吓使果蝇应激明显，且容易造成翅膀损伤而使实验条件难以控制，因而该运动装置还需要进行改进。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种干预果蝇运动的装置，以联合利用果蝇的趋光性、负趋地性和视动反应生理特性。
[0007]基于上述目的，本实用新型提供的干预果蝇运动的装置包括驱动机构、传动轴、大齿轮、若干个小齿轮、第一支承板和第二支承板，
[0008]所述驱动机构通过联轴器与传动轴相连，所述传动轴还与大齿轮的中轴连接，所述大齿轮周边分布有若干个与该大齿轮相互啮合的小齿轮，所述大齿轮和小齿轮均位于第一支承板的外侧；
[0009]所述第一支承板和第二支承板之间设置有若干个旋转管，所述第一支承板上开有若干个第一穿孔，所述旋转管的一端穿过所述第一穿孔，并通过螺母固定连接至所述小齿轮；所述第二支承板上开有若干个第二穿孔，所述旋转管的另一端与第二穿孔活动连接；所述旋转管内有用于卧放试管的中空结构；
[0010]所述驱动机构用于通过所述联轴器和传动轴带动所述大齿轮转动，所述小齿轮随之转动，进而带动所述旋转管转动。
[0011]可选地，所述第一支承板的第一穿孔上安装有第一轴承，所述第一穿孔通过第一轴承与旋转管活动连接；所述第二支承板的第二穿孔上安装有第二轴承，所述第二穿孔通过第二轴承与旋转管活动连接。
[0012]可选地，所述装置还包括用于支承所述传动轴的支承座，所述支承座上设有卡环，所述传动轴套入卡环中，并通过第三轴承与所述卡环活动连接。
[0013]较佳地，所述装置还包括支承定位座和定位销，所述第一支承板和第二支承板通过定位销分别固定在所述定位座上；拔下所述定位销后，所述第一支承板和第二支承板能够转动。
[0014]较佳地，所述装置还包括定心座和定心销，所述第二支承板通过定心销固定于所述定心座上，第二支承板能够以定位座作为支撑，以定心销作为中心旋转。
[0015]可选地，所述旋转管的壁上开有用于放入和/或取出试管的缺口，所述缺口的对面开有若干条透光槽。
[0016]优选地，所述缺口为半圆型，在该缺口的对面均匀的开有若干条沿着旋转管轴向开设的透光槽。
[0017]优选地，所述缺口被若干个隔断隔开，相邻的隔断内各卧放有一个试管。
[0018]可选地，所述旋转管内还设置有用于固定试管的弹力装置，用于使试管随着旋转管一起转动。
[0019]较佳地，所述旋转管的正上方设置有光源。
[0020]从上面所述可以看出，本实用新型提供的干预果蝇运动的装置，可以用于利用果蝇的趋光性、负趋地性和视动反应等内在天生特性，实现不同运动强度、运动时间果蝇的大规模可控运动干预研宄。为不同基因型、不同表型、不同身体状况(疾病模型或衰老模型)果蝇的运动干预效果及分子机理的研宄提供运动器械支持。通过驱动机构带动齿轮转动，进而带动旋转管转动，使得旋转管内的试管随之转动，果蝇能够在试管内做负趋地性爬行。根据果蝇的趋光性，旋转管的正上方设置有光源。试管的管壁上设置有与轴向平行的黑白相间的条纹，白色部分可透光，黑色部分不透光，用于在转动时形成光栅，诱发果蝇产生视动反应而产生逆旋转方向的攀爬运动。这三种特性可以进行整合作为驱使果蝇进行运动的驱动力，本实用新型提供的装置实现了果蝇大规模可控运动，避免了现有运动旋转装置需要器械做自由落体运动将果蝇震落而产生的应激和翅膀的损伤对实验结果产生的影响，使果蝇在自然状态下进行可控的定向攀爬运动。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型实施例干预果蝇运动的装置的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例干预果蝇运动的装置的齿轮连接以及旋转示意图；
[0023]图3为本实用新型实施例旋转管的缺口的结构示意图；
[0024]图4为本实用新型实施例旋转管的透光槽的结构示意图；
[0025]图5为本实用新型实施例旋转管的沿A-A方向的剖视图。
【具体实施方式】
[0026]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0027]参见图1，其为本实用新型实施例干预果蝇运动的装置的结构示意图。所述装置包括驱动机构1、联轴器2、传动轴3、大齿轮4、小齿轮5、第一支承板6和第二支承板7。其中，所述驱动机构I通过联轴器2与传动轴3相连，传动轴3进一步与大齿轮4的中轴连接，大齿轮4的周边分布有若干个与该大齿轮4相互嗤合的小齿轮5。在本实施例中，一个大齿轮4的周边均匀地分布有八个小齿轮5，如图2所示。所述驱动机构I通过联轴器2和传动轴3带动大齿轮4转动，所述小齿轮5随之转动。作为本实用新型的一个实施例，所述驱动机构I可以为步进电机。
[0028]进一步地，所述第一支承板6和第二支承板7之间设置有若干个旋转管8，第一支承板6上开有若干个第一穿孔，旋转管8的一端穿过该第一穿孔，并固定连接至所述小齿轮5。优选地，所述第一支承板6的第一穿孔上安装有第一轴承9，所述第一穿孔通过该第一轴承9与旋转管8活动连接。同样地，所述第二支承板7上也开有若干个第二穿孔，所述旋转管8的另一端与该第二穿孔活动连接。优选地，所述第二支承板7的第二穿孔上安装有第二轴承10，所述第二穿孔通过该第二轴承10与旋转管8活动连接。因此，旋转管8的两端分别通过第一轴承9、第二轴承10与第一支承板6、第二支承板7活动连接，当小齿轮5随着大齿轮一起转动时，旋转管8也随着小齿轮5 —起转动。可选地，所述第一轴承9和/或第二轴承10可以为滚珠轴承。
[0029]所述大齿轮4和小齿轮5位于第一支承板6的外侧，小齿轮5与旋转管8的一个顶端通过螺母11固定连接。即第一支承板6和大齿轮4位于旋转管8的同一个端部，第二支承板7位于旋转管8的另一个端部。
[0030]在本实施例中，八个小齿轮5对应有八根旋转管8，第一支承板6板上有八个第一穿孔，第二支承板7板上有八个第二穿孔。作为本实用新型的优选实施例，所述若干个旋转管8相互平行。
[0031]所述旋转管8的正上方设置有光源15。该光源15可以是日光灯。在本实施中，所述旋转管8的正上方安装有日光灯15，该日光灯15与旋转管8平行，以使旋转管能获得相同的光照。随着旋转管8的转动，日光灯15是固定不动的，每个旋转管8都能从日光灯15的正下方经过。
[0032]需要说明的是，所述旋转管8内有中空结构，用以容纳卧放的试管18。优选地，所述试管18在旋转管8内均匀分布。在本实施中，所述旋转管8内卧放有5个试管18，且在光源15的正下方均匀分布。试管18内放入果蝇，试管18被分布卧放在旋转管8内并被固定，能够随着旋转管8的转动而转动。根据果蝇的趋光性，旋转管8的正上方设置有光源15，利用果蝇的趋光性朝着有光亮的方向运动。
[0033]当旋转管8旋转时，因负趋地性、趋光性，果蝇会沿着试管18的管壁向上运动。在横卧放置的试管18中，过试管18的垂直中心线一侧的果蝇会顺着旋转方向沿试管壁向上运动，当运动过试管壁顶部后，这部分果蝇会因负趋地性、趋光性而调头逆着旋转方向向上运动；过试管18垂直中心线另一侧的果幡会逆着旋转方向沿试管壁向上运动，运动慢的会被带到另一侧调头运动；这样可以达到果蝇不停运动的目的。因此，本实用新型利用果蝇运动的趋光性、负趋地性和视动反应等内在天生特性，通过控制旋转管8的转动带动卧放在内的试管18转动，放置在试管18内的果蝇可以沿管壁一直做循环的爬动，无需重新调整，与现有技术通过控制容器的上下运动的方式相比，避免了果蝇爬到顶端后不得不将果蝇震落，导致果蝇受到惊吓，且容易造成翅膀损伤而使实验条件难以控制的问题。
[0034]所述试管18的管口处塞有试管塞21，如图1所示。所述试管18的外壁上还设置有固定件22，用于将试管18固定于旋转管8内，防止其在旋转时掉出或者晃动。可选地，所述固定件22可以为透明的胶带。优选地，所述固定件22的固定位置与试管塞21位于同一条垂直线上，避免固定件22遮挡光源15。图1中显示了固定件22与试管塞21的安装关系，固定件22正好位于与试管塞21对应的试管外壁上。
[0035]如图3所示，所述旋转管8的壁上开有用于放入和/或取出试管18的缺口 24。优选地，所述缺口 24开于旋转管8的一个侧面上，缺口 24的对面开有若干条透光槽25，参见图4。在本实施例中，所述缺口 24为半圆型，如图5所示，在该缺口 24的对面均匀的开有若干条透光槽25。所述透光槽25最好沿着旋转管8的轴向开设。
[0036]较佳地，所述缺口 24被若干个隔断23隔开，以保证旋转管8具有良好的强度。所述隔断23最好是均匀地分布在旋转管8上，相邻的隔断23内各卧放有一个试管18。
[0037]进一步地，所述试管18的管壁上设置有与轴向平行的黑白相间的条纹，白色部分可透光，黑色部分不透光，用于在转动时形成光栅，诱发果蝇产生视动反应而产生逆旋转方向的攀爬运动。安装试管18时，试管18上的白条纹与旋转管8上的透光槽25是对应的，使光能够透过旋转管8和试管18。
[0038]更为优选地，所述旋转管8内还设置有用于固定试管18的弹力装置。试管18放入旋转管8内后，弹力装置能够将试管8卡住，防止试管18从旋转管壁的缺口 24掉出，并能够固定住试管18，使其能够随旋转管8的转动而转动。
[0039]继续参见图1，所述装置还包括用于支承所述传动轴3的支承座12，所述支承座12上设有卡环13，所述传动轴3套入卡环13中，并通过第三轴承14与所述卡环13活动连接。因此，传动轴3能够在支承座12内自如地转动，同时又能被支承座12支承，保证整个装置运行时的可靠性。
[0040]作为本实用新型的一个实施例，所述装置还包括支承定位座16和定位销17，所述第一支承板6和第二支承板7通过定位销17分别固定在所述定位座16上。拔下所述定位销17后，所述第一支承板6和第二支承板7能够转动。当驱动机构I带动旋转管8转动时，第一支承板6和第二支承板7固定不动。当放置或者需要取下旋转管8内的试管18时，拔下定位销17，第一支承板6和第二支承板7就能够转动，方便每个旋转管8随之转动到合适的位置，放置或者取下试管18。
[0041]作为本实用新型的另一个实施例，所述装置还包括定心座20和定心销19，所述第二支承板7通过定心销19固定于所述定心座20上。所述定心销19与大齿轮4的中轴位于同一水平线上，定心销19相当于轴的作用，当拔下定位销17时，第二支承板7能够以定位座20作为支撑，以定心销19作为中心旋转。
[0042]综上所述，本实用新型提供的干预果蝇运动的装置，可以用于利用果蝇的趋光性、负趋地性和视动反应等内在天生特性，实现不同运动强度、运动时间果蝇的大规模可控运动干预研宄。为不同基因型、不同表型、不同身体状况(疾病模型或衰老模型)果蝇的运动干预效果及分子机理的研宄提供运动器械支持。通过驱动机构带动齿轮转动，进而带动旋转管转动，使得旋转管内的试管随之转动，果蝇能够在试管内做负趋地性爬行。根据果蝇的趋光性，旋转管的正上方设置有光源。试管的管壁上设置有与轴向平行的黑白相间的条纹，白色部分可透光，黑色部分不透光，用于在转动时形成光栅，诱发果蝇产生视动反应而产生逆旋转方向的攀爬运动。这三种特性可以进行整合作为驱使果蝇进行运动的驱动力，本实用新型提供的装置实现了果蝇大规模可控运动，避免了现有运动旋转装置需要器械做自由落体运动将果蝇震落而产生的应激和翅膀的损伤对实验结果产生的影响，使果蝇在自然状态下进行可控的定向攀爬运动。
[0043]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种干预果蝇运动的装置，其特征在于，包括驱动机构、传动轴、大齿轮、若干个小齿轮、第一支承板和第二支承板， 所述驱动机构通过联轴器与传动轴相连，所述传动轴还与大齿轮的中轴连接，所述大齿轮周边分布有若干个与该大齿轮相互啮合的小齿轮，所述大齿轮和小齿轮均位于第一支承板的外侧； 所述第一支承板和第二支承板之间设置有若干个旋转管，所述第一支承板上开有若干个第一穿孔，所述旋转管的一端穿过所述第一穿孔，并通过螺母固定连接至所述小齿轮；所述第二支承板上开有若干个第二穿孔，所述旋转管的另一端与第二穿孔活动连接；所述旋转管内有用于卧放试管的中空结构； 所述驱动机构用于通过所述联轴器和传动轴带动所述大齿轮转动，所述小齿轮随之转动，进而带动所述旋转管转动。2.根据权利要求1所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述第一支承板的第一穿孔上安装有第一轴承，所述第一穿孔通过第一轴承与旋转管活动连接；所述第二支承板的第二穿孔上安装有第二轴承，所述第二穿孔通过第二轴承与旋转管活动连接。3.根据权利要求1所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述装置还包括用于支承所述传动轴的支承座，所述支承座上设有卡环，所述传动轴套入卡环中，并通过第三轴承与所述卡环活动连接。4.根据权利要求1所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述装置还包括支承定位座和定位销，所述第一支承板和第二支承板通过定位销分别固定在所述定位座上；拔下所述定位销后，所述第一支承板和第二支承板能够转动。5.根据权利要求1所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述装置还包括定心座和定心销，所述第二支承板通过定心销固定于所述定心座上，第二支承板能够以定位座作为支撑，以定心销作为中心旋转。6.根据权利要求1所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述旋转管的壁上开有用于放入和/或取出试管的缺口，所述缺口的对面开有若干条透光槽。7.根据权利要求6所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述缺口为半圆型，在该缺口的对面均匀的开有若干条沿着旋转管轴向开设的透光槽。8.根据权利要求6所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述缺口被若干个隔断隔开，相邻的隔断内各卧放有一个试管。9.根据权利要求1所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述旋转管内还设置有用于固定试管的弹力装置，用于使试管随着旋转管一起转动。10.根据权利要求1所述的干预果蝇运动的装置，其特征在于，所述旋转管的正上方设置有光源。
【文档编号】A01K15-02GK204272901SQ201420707075
【发明者】郑澜, 奉悦, 倪柳 [申请人]湖南师范大学