专利名称：：一种光动力反应装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及光电子领域，尤其涉及一种光动力反应装置。
背景技术：
：光动力疗法(PhotodynamicTherapy，PDT)原称光辐射疗法、光化学疗法，是利用特定波长的光照射在一定的光敏物质上，然后产生一系列化学、物理、生物等反应以治疗恶性肿瘤和各种良性疾病的一种方法。影响PDT的因素主要有光敏剂、光源以及组织氧浓度。在光动力疗法中，使用的光敏剂只有在受到特定波长光的辐照下，才能共振激发形成激发态的光敏剂，即用一定剂量的单色光来激发诱导细胞内的光生化反应_—光敏剂吸收光能量受到激发，形成激发三线态光敏剂。这些激发态三线态光敏剂通过与組织底物或氢原子或电子相互作用或是直接将能量转移给氧，产生一些氧活性分子(RadicalOxygenSpecies,ROS)，ROS通过氧化作用来攻击细胞结构，这种损伤可能是细胞膜或蛋白的氧化损伤，当氧化损伤的积累超过一定的阈值时，细胞便开始死亡。然而，辐照于细胞的光剂量对细胞内生成氧化物和单线态氧的量存在一定的依赖关系，辐照光剂量太小会引起PDT的效率下降，光剂量太大对正常细胞的损伤又不容忽视。因此，光源发出的光波长，光功率大小以及光照方式等都影响着细胞或生物组织在光照下的光动力效应，从而影响光动力疗法的效果。同时，为了使同一组实验保持在相同的实验条件下，光斑的各个位置应保持相同的光功率，即光斑的均匀度，所以光源发出的光斑的面积和光功率均匀度，对探究光动力反应的实验的进行和实验数据影响也是不容忽视的。目前，光动力疗法的细胞接受光照实验一般是在96孔培养板进行光生化反应，广泛釆用的光源是激光光源，光剂量的控制通常为人为控制光源对细胞辐照一段时间，然后不辐照一段时间，如此反复。发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有PDT细胞接受光照实验中，光动力反应容易受到外界环境光照的干扰(如自然光或实验室照明光)，同时对光4动力反应的光剂量、照射面积较难精确控制，从而影响光反应的效果。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种光动力反应装置，以提供一个简易、反应条件良好且不易受外界环境干扰的PDT反应装置。为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种光动力反应装置，包括箱体，该箱体由不透光材料制成；固定于所述箱体顶部下方的光源模组，该光源模组包括由多个LED灯组成的光源；设置于所述箱体底部上方的用于放置反应物的升降平台，该升降平台通过升降调节部件与所述箱体底部连接；光源驱动电路，电连接于所述光源模组，为所述光源模组提供电源驱动，并通过调节电路电流调节所述光源模组的光功率；控制电路，电连接于所述光源驱动电路，用于控制所述光源模组的光照时间。本实用新型实施例提供的一种光反应装置，由不透光材料制成的箱体，固定于所述箱体顶部下方的光源模组，设置于所述箱体底部上方的用于放置反应物和调节反应物与光源间距离的升降平台，电连接与所述光源模组，为所述光源模组提供电源驱动，并可调节所述光源模组的光功率的光源驱动电路，以及电连接于所述光源驱动电路，用于控制所述光源模组的光照时间的控制电路，构成了一个简易、不受外界光照干扰，便于精确控制光功率大小与光照时间光动力反应装置。为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图l是本实用新型实施例一种光动力反应装置的组成示意图；图2是本实用新型实施例一种光动力反应装置中光源驱动电路的原理图；图3是本实用新型实施例一种光动力反应装置中控制电路的原理图；图4是本实用新型实施例一种光动力反应装置中电源电路的原理图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图1是本实用新型实施例一种光动力反应装置的组成示意图。该装置主要包括箱体IO、光源模组ll、散热片12、聚光部件13、升降平台14、升降调节部件15、光源驱动电路、控制电路以及电源18，为了使本实用新型技术方案更加清楚完整，下面将对各部件功能及其之间的关系进行详细描述。箱体IO，所述箱体由不透光材料制成，形成一个光反应的"暗室"，防止外界光线(如自然光或实验室照明光线)对光反应的干扰，并且可以保护相应的电路。光源模组11,固定于所述箱体IO顶部下方，该光源模组11包括由多个LED(LightEmittingDiode,发光二极管)灯组成的光源，所述LED光源为大功率LED光源，因为大功率的LED光源热效应4艮小。大功率LED纟安顶部发光透镇:分为散光、聚光、酒杯形状等LED,为了得到光功率比较均匀的光斑，本装置选用散光的LED。大功率LED按颜色分有红色、黄色、黄绿色、绿色、蓝色、白色等，具体实施时，可根据实验需求设置不同颜色的LED灯得到不同的光源波长。另外，将LED排成环形或圆形可进一步提高光斑均匀度。散热片12，设置于所述箱体10顶部，所述光源模组中的大功率LED光源粘附在所述散热片上。长时间点亮光源，光源一般会有一定的温升，为了防止温升对光源可靠性、稳定性的影响，将光源粘附在散热片上给光源散热。聚光部件13，设置于所述光源模组正下方，用于调节所述光源模组发出的散射光的光斑大小。具体实现时，所述聚光部件13可以为可调长度的聚光光筒，所述聚光光筒由两个直径不同的圆筒套接组成，通过调节两个圆筒的重合长度来调节聚光光筒的总长度，例如，使用直径为8cm的聚光光筒，调节聚光光筒的长度，可将光源发出的散射光限定在直径为8cm的圓形面积范围内，得到一个各处光功率大小相差不超过5%的均匀光斑。升降平台14，设置于所述箱体IO底部上方用于放置反应物，该升降平台通过升降调节部件15与所述箱体底部连接，通过调节所述升降调节部件15可调节反应物与光源模组之间的距离。具体实现时，通过配合调节所述聚光光筒的长度和所述升降调节部件改变光源与细胞之间的距离，从而可调节反应物接收到的光功率大小，以及调节光源散射光照射到细胞上的光斑大小，使得反应物各个位置的光功率基本保持一致。光源驱动电路(图中未示出)，电连接于所述光源模组，为所述光源模组11提供电源驱动，并通过调节电路电流可调节所述光源模组的光功率。所述光源驱动电路包括一可调电阻和与所述可调电阻相连的LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的输出端与所述光源模组相连，通过调节所述可调电阻来改变电路的电流，从而达到调节光源模组的光功率的目的；所述LED恒流驱动器包括与控制电路的输出端相连的使能端，通过所述使能端控制电路根据预设的光照时间控制所述光源驱动电路工作与否，从而控制所述光源模组的光照时间。具体实现时，参考图2，图2是本实用新型实施例一种光动力反应装置中光源驱动电路的原理图。LED驱动芯片为DD311芯片，内建电流镜与电流开关机制，DD311可驱动高达1安培.的输出电流，并可透过调整参考输入电流(IREF)来任意设定输出电流的大小。输出电流值约为100倍的IREF,IREF可由调节外挂可调电阻或偏压电压来设定。微调可调电阻或改变偏压电压大小可以实现单颗LED亮度校正或多颗LED间整体亮度同时调整。芯片的输出端可承受电压高达33V，支持多颗大功率LED的串接应用，并具有输出使能端(Enable)可实现控制LED的点亮与熄灭。调节电路中的可调电阻R,可调节输入电流，从而可调节光源的功率。在电源电路提供12V的偏压时，可调电阻的最大阻值为5K或IOK，输出电流最大为1A,大功率LED的工作电流大约为330mA，因此足够驱动LED,若需要几个LED时，只需要将LED串联即.可。控制电路(图中未示出)，电连接于所述光源驱动电路，用于控制所述光源驱动电路工作与否，从而控制所述光源模组的光照时间。具体实现时，参考图3，图3是本实用新型实施例一种光动力反应装置中控制电路的原理图。所述控制电路由烧写了程序的单片机89S52和相应的外围电路组成，单片机共有32个I/O口，Pl，P2，P3，P4，本i殳计选用P2口4妄成一个4x4的4建盘，P1.0口输出高、低电平。4x4的键盘有l6个键，这16个键代表的意义如表一所示表一:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>控制电路输出高低电平的端口P1.0与上述LED驱动芯片DD311的使能端第5脚接在一起，第5脚的电压大于等于3.3伏时，芯片工作，小于3.3伏时，芯片不工作。单片机输出的高电压大约为4.9伏，低电压大约为零伏。实验开始时，接通电游、，按电路板上的按键ON，控制电路输出高电平，光源驱动电路开始工作，光源LED点亮；此外，按电路板上的复位键OFF键，控制电路输出低电平，光源驱动电路停止工作，LED熄灭。若要输入控制时间，先按下清零这个键，确保程序开始执行时，要输入高电平时间时，先按一下输入高电平时间这个键，然后再根据实验要求，输入对应的数值，比如输入21分钟，则先后按下20和1这两个键；同理，要输入低电平时间时，先按一下输入低电平时间这个键，然后再输入对应的数值，比如15分钟，则先后按下10和5这两个键，则电路会按照输入的高低电平的时间来重复地输出相同时间的高低电平。若要修改高低电平时间，则先按清零键，然后再键入高低电平值，操作如前面所述。通过单片机来控制光动力反应的光照时间，不需要人为计时，操作方便且时间控制精确。电源18，用于为所述光源驱动电路、控制电路提供稳定的直流工作电压。图4是本实用新型实施例提供的一种光动力反应装置的电源电路原理图，所述电源电路由变压器、桥堆整流、电容和稳压芯片连接而成，将高压交流电转变为稳定的直流电，为所述光源驱动电路和控制电路提供稳定的直流工作电压。综上所述，本实用新型实施例提供的一种光动力反应装置，在由不透光材料制成的箱体内，通过配合调节升降平台的高度和聚光部件，调节光反应物与光源之间的距离，从而可调节反应物接收到的光功率大小和光斑面积大小，同时通过控制电路和光源驱动电路实现精确控制光照时间和光照功率，且可根据实验需求设置不同颜色的大功率LED灯得到不同的光源波长，因此，本实用新型实施例提供了一个不受外界光照干扰，便于选择光源波长，且便于精确控制光照时间、光照功率以及在光照范围内各处光剂量均匀的光动力反应装置。以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。权利要求1、一种光动力反应装置，其特征在于，包括箱体，该箱体由不透光材料制成；固定于所述箱体顶部下方的光源模组，该光源模组包括由多个LED灯组成的光源；设置于所述箱体底部上方的用于放置反应物的升降平台，该升降平台通过升降调节部件与所述箱体底部连接；光源驱动电路，电连接于所述光源模组，为所述光源模组提供电源驱动，并通过调节电路电流调节所述光源模组的光功率；控制电路，电连接于所述光源驱动电路，用于控制所述光源模组的光照时间。2、如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置于所述光源模组正下方的聚光部件，用于调节所述光源模组发出的散射光的光斑大小。3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述聚光部件为可调长度的聚光光筒。4、如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述光源驱动电路包括一可调电阻和与所述可调电阻相连的LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的输出端与所述光源模组相连，通过调节所述可调电阻调节光源模组的光功率；所述LED驱动芯片包括与控制电路的输出端相连的使能端，通过所述^f吏能端，控制电路根据预设的光照时间控制所述光源驱动电路驱动所述光源模组。5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源模组中的LED光源为大功率LED光源。6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述箱体顶部设置有至少一块散热片，所述光源模组中的LED光源粘附在所述散热片上。7、如权利要求1至6任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源，用于为所述光源驱动电路、控制电路、提供工作电源。专利摘要本实用新型公开了一种光动力反应装置，包括箱体，该箱体由不透光材料制成；固定于所述箱体顶部下方的光源模组，该光源模组包括由多个LED灯组成的光源；设置于所述箱体底部上方的用于放置反应物的升降平台，该升降平台通过升降调节部件与所述箱体底部连接；光源驱动电路，电连接于所述光源模组，用于为所述光源模组提供电源驱动，并通过调节电路电流调节所述光源模组的光功率；控制电路，电连接于所述光源驱动电路，用于控制所述光源模组的光照时间。本实用新型所提供的技术方案为光动力反应提供了一个不受外界光照干扰，便于精确控制光功率大小与光照时间，且光照范围内各处光剂量均匀的光动力反应装置。文档编号A61N5/06GK201389270SQ200920135950公开日2010年1月27日申请日期2009年3月27日优先权日2009年3月27日发明者菁左,廖美香,李志为,熊建文,丽陈申请人:华南师范大学