[0001] 本实用新型涉及医疗仪器设备的技术领域，特别是指一种膜片钳实验的加热装置。

[0002] 膜片钳技术是用于记录全细胞或个别细胞膜上离子通道电生理特性的研究方法，目的在于提供基础研究知识与新药开发时研究细胞电特性或小分子药物对细胞膜上离子通道特性的影响，为开发标靶药物提供一个测试平台。传统的细胞培养膜片钳系统由人工操作，实验人员在取得元代细胞( 例如心肌细胞与神经元) 后，将研究对象细胞养在玻片上，以手动方式将纪录电极移动放置在胞体上方并压到细胞膜上，此时记录电极在膜外溶液里的电阻大约为3-9 MΩ。细胞膜由双层脂膜组成，具有密封绝缘的特性，因此当记录电极接触到细胞膜时电阻会开始上升，然后以人工方式对记录电极内施加一个负压，可以让电极与胞膜之间吸附得更为紧密而电阻也会加速上升，当记录电极的电阻达到千兆欧姆(Giga Ω) 时，意味着细胞膜与电极之间几乎没有电流漏出，之后对电极内压力施以一个快速的负压将细胞膜吸破，这样记录电极与细胞胞体之间会形成一个封闭的电容，此时就可以开始对细胞进行实验。因为没有电流从记录电极周围漏出，就可以确保记录了细胞对刺激的实时反应，例如电流与电压的变化等，并且还具有很高的时间分辨率与记录精度。通过观测单个通道开放和关闭的电流变化，可直接得到各种离子通道开放的电流幅值分布、开放几率、开放寿命分布等功能参量，并分析它们与膜电位、离子浓度等之间的关系，还可把微波管电极吸附的膜片从细胞膜上分离出来，以膜的外侧向外或膜的内侧向外等方式进行实验研究。这种技术对小细胞的电压钳位、改变膜内外溶液成分以及施加药物都很方便。

[0003] 在现有的膜片钳细胞记录系统中，包括一个放置在实验操作台上的细胞记录槽，细胞记录槽是为了配合膜片钳技术的开展而设计的，使膜片钳钳制细胞过程得以顺利完成。而且，细胞记录槽还是提供维持活体细胞长时间存活而驾驭细胞外液进行交换的场所，这种交换是由附属加药装置向细胞记录槽中的活体细胞或切片注入符合不同要求的、经氧饱和的细胞外液，或者注入混有不同溶度的药物成分的细胞外液，经充分作用细胞后，由附属的真空泵把细胞记录槽中过多的细胞外液吸出，但又要保留一定量细胞外液在记录槽中，让细胞或者切片沉附在细胞记录槽底部不被灌流液冲走，便于实验者对细胞或者切片进行膜片钳实验。细胞记录槽还应成为适合附属的加热系统对细胞记录槽进行加热保温，维持细胞记录槽中活体细胞的生理需求的传温导体。目前市面上销售的细胞记录槽尽管看似简单，但多为进口产品，价格昂贵，另外，现有细胞记录槽材质为金属，易导电，但通电后的细胞记录槽易对实验造成干扰，影响实验方波的形状并且带加热装置或加热芯片的细胞记录槽价格昂贵且容易干烧。

[0004] 有鉴于此，本设计人针对以上膜片钳实验中的加热结构设计上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本实用新型。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于解决现有技术的不足而提供一种不会影响实验方波形状，使实验数据更加真实、可靠的膜片钳实验的加热装置。

[0006] 为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

[0007] 一种膜片钳实验的加热装置，其包括一恒温柱、一恒温机及恒温皿，该恒温柱内设有容水腔，灌流管与容水腔内的螺旋管扣接，恒温柱的进水口与恒温机的出水口连接，恒温柱的出水口与恒温机的进水口连接，所述恒温机具有加热组件及温控组件，所述恒温皿具有一水浴槽，水浴槽的一端设置连接恒温机的进水口，另一端设置连接恒温机的出水口，该恒温皿的水浴槽内设置细胞记录槽。

[0008] 进一步，设于恒温柱的容水腔内的螺旋管至少设置一螺旋圈。

[0009] 进一步，所述恒温机上设有温度显示屏及温度控制按键。

[0010] 进一步，所述恒温机具有一水箱，水箱的上部设有两个带独立阀门的进水口，两进水口分别通过管道连接恒温柱的出水口及恒温皿的出水口，水箱的下部设有两个带独立阀门的出水口，两个出水口分别通过管道连接恒温柱的进水口及恒温皿的进水口，使该恒温机的水箱内形成循环水。

[0011] 进一步，所述恒温机还设有防干烧及低水位报警装置。

[0012] 采用上述结构后，相较于现有的膜片钳细胞记录系统，本实用新型膜片钳实验的加热装置至少具有以下优点：

[0013] 首先，本实用新型于灌流管外设置恒温柱，使灌流管内的灌流液在流经恒温柱的容水腔时，通过该容水腔内的温水进行导热而使螺旋管内的灌流液满足实验的温度需求，而在实验过程中，则通过恒温皿的水浴槽与细胞记录槽的配合，在细胞实验过程中通过循环恒温水的水浴方式保证实验过程中细胞及试剂温度的稳定性，无需通电加热，不会干扰实验方波的形态，使得实验的数据更加真实、准确、可靠。附图说明

[0014] 图1为本实用新型的结构示意图。

[0015] 图2为本实用新型恒温柱的结构示意图。

[0016] 图3为本实用新型恒温机的结构示意图。

[0017] 图4为本实用新型细胞记录槽与恒温皿的其中一实施例结构示意图。

[0018] 图5为图4的组合剖视图。

[0019] 图6为本实用新型细胞记录槽与恒温皿另一种实施例的分解图。

[0020] 图7为图6所示实施例的组合图。

[0021] 为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

[0022] 如图1所示，其揭示了一种带本实用新型加热装置的恒温膜片钳细胞记录系统，包括一细胞操作台1，一灌流装置2、一细胞记录槽3、一恒温皿4、一至少一恒温柱5及恒温机6。

[0023] 所述的细胞操作台1上连接有微波电极管，所述的细胞记录槽3装配在该细胞操作台1上。灌流装置2设置在细胞操作台1的一侧，该灌流装置2上可设置多个灌流瓶21，用以盛装不同实验要求的灌流液，每一灌流瓶21可于底部连接一灌流管22，灌流管22的一端连接灌流瓶21，另一端连接至细胞记录槽3。

[0024] 如图2所示，所述恒温柱5设置在灌流管22的两段之间，该恒温柱5内设有容水腔51，所述灌流管22与容水腔内螺旋管23扣接，该恒温柱5的上部设有连通容水腔51的进水口
52，下部设有连通容水腔51的出水口53，螺旋管23置于容水腔51的部分设置多个螺旋圈，螺旋管23可使灌流液流至该容水腔51时，与容水腔51内的温水或者热水充分热传导，从而使灌流液到达实验需求的温度。

[0025] 如图3所示为本实用新型恒温机6的其中一较佳实施例，本实施例中，所述恒温机6为圆柱体，其上三分之二可为水箱，水箱的上端通过螺旋盖61盖合，通过该螺旋盖61的启闭可直接于水箱中装倒水，该恒温机6的上部设有两个独立带阀门的进水口62，两进水口62分别通过管道连接恒温柱5的出水口53及恒温皿4的出水口42，恒温机6的中下部设置两个带独立阀门的出水口63，两个出水口63分别通过管道连接恒温柱5的进水口52及恒温皿4的进水口41，使该恒温机6的水箱内形成循环水。该恒温机6的下三分之一即在水箱下方设置加热组件及防干烧及低水位报警装置，恒温机6的工作原理为现有技术，不是本实用新型的重点，再此不予详述。该恒温机6的正面还设有温度显示屏64及温度控制按键65，实验前或者实验过程中，可根据具体的实验设定水的温度。

[0026] 如图4、图5所示，所述细胞记录槽3本实施例中为长方体亚力克板，当然细胞记录槽3的形状及材质并不以此为限，细胞记录槽3的顶面向下开设有一灌流槽31，灌流槽31为沉槽，如图所示1所示，本实施例中，该灌流槽31包括两纵槽311及连通两纵槽311、312的一横槽313，使该灌流槽31形成类似“工”字型的结构，灌流槽31的两纵槽311、312的纵向相对端分别为弧形结构，其中一纵槽311为灌流液导入口，另一纵槽312为灌流液导出口，灌流液导出口的纵槽312纵向长度大于灌流液导入口的纵槽311，在该灌流液导出口的纵槽312上设置有参比电极孔32。在该灌流槽31的横槽313中开设有一细胞槽33，本实施例中，细胞槽33的截面形状为跑道型，该细胞槽也可为圆角矩形，该细胞槽33贯穿细胞记录槽3的底面，所述参比电极孔32与细胞槽33的深度一致，同样贯穿细胞记录槽3的底面，该参比电极孔32与细胞槽33的槽底之间形成一隧道34，以将参比电极孔32及细胞槽33连通，该隧道34为L型，即细胞槽33与参比电极孔32不在同一横向位置上，隧道34的底部同样贯穿细胞记录槽3的底面。在该细胞记录槽3的底面设有一可将参比电极孔32、细胞槽33及隧道34的底面封住的载玻片7。

[0027] 如图4、图5所示，所述恒温皿4具有一水浴槽43，水浴槽43的一端设置进水口41，另一端设置出水口42，所述细胞记录槽3设置在水浴槽43内，且细胞记录槽3的底面及载玻片7的底面与水浴槽43的槽底呈间隔设置。该细胞记录槽3与水浴槽43的设置方式可以有多种方式，例如在水浴槽43内或者细胞记录槽3的底面至少其中之一设有支撑柱，使细胞记录槽3的底面与水浴槽43的槽底之间存在供水流动的间隙。如图所示，本实施例中，所述恒温皿4为圆柱形箱体，该恒温皿4的内部为水浴槽43。

[0028] 如图4及图5所示，为该恒温皿4与细胞记录槽3的其中一种实施例，该实施例中所述恒温皿4为圆柱形箱体，该恒温皿4的内部为水浴槽43，恒温皿4的壁面上设有供长方体的细胞记录槽3的四个角搭靠的凹槽44，所述细胞记录槽3的各个角搭靠在凹槽44上，使细胞记录槽3的底部悬空设置在水浴槽43内。该恒温皿4的出水口42设置在低于细胞记录槽3顶端，且高于细胞记录槽3底面的位置处。如图6及图7所示，为恒温皿4与细胞记录槽3结合的另一种实施方式，该实施例中，恒温皿4同样可为圆柱形箱体，以高为15mm，直径为90mm为例，该恒温皿4采用透光性及保温性能良好的塑料材质，中央设置一所述水浴槽43，水浴槽43的四侧壁顶端与恒温皿顶部相连，底部悬空与恒温皿底部保持一定间隔，水浴槽43的大小为65×35mm，深5mm，侧壁开设有多个透水窗45（图中所示为10个）,水浴槽43底部设有多个透水孔46（图中所示为6个），在水浴槽43的底部设置至少一个槽柱47，水浴槽43的顶部四周还可设有挡水圈48，恒温皿4的顶部四周也可设置挡水圈，细胞记录槽3是放置在水浴槽
43的槽柱47上，当恒温皿4内存有一定量的水时，水可从透水孔46及透水窗45进出至水浴槽
43内形成循环水，对水浴槽43内的细胞记录槽3进行水浴加热。

[0029] 在进行膜片钳细胞实验时，将细胞放置在细胞记录槽3的细胞槽33内，细胞记录槽3放置在细胞操作台1上，恒温机6内装有一定量的水，并通过温度控制按键65调节该恒温机
6内的水的温度，使水温满足实验需求，将恒温机6的两进水口62分别连接恒温皿4的出水口
42及恒温柱5的出水口53，恒温机6的两出水口63分别连接恒温皿4的进水口41及恒温柱5的进水口62,在实验过程中，通过操控阀门使该恒温机6内的水形成循环温水，同时恒温柱5及恒温皿4中也同样形成循环水。打开灌流管22的开关，使灌流瓶21内的灌流液流入灌流管22中，当灌流液流经恒温柱5时，恒温柱5内的温水会将螺旋管23中的灌流液加热，特别螺旋管
23在恒温柱5内形成螺旋圈，使该恒温柱5内的温水与螺旋管23内的灌流液充分热传导，使螺旋管23内的灌流液温度满足实验需求。加热后的灌流液从细胞记录槽3的纵槽311即灌流液导入口流入，经纵槽311的槽壁缓冲后流入灌流槽31内的细胞槽33内，水浴槽43的进水口
41连接通过管道连接恒温机6，持续进温水，水浴槽43的出水口42持续出水，使水浴槽43内的水形成循环水，对细胞记录槽3进行持续热或温水浴，较佳的，为了较佳的保温效果，恒温皿4、灌流管22、恒温柱5、连接恒温柱5与恒温机6、连接恒温机6与恒温皿4的各管道均可采用保温性能良好的塑料材质制作，灌流螺旋管则采用导热性能良好的塑料材质制作。

[0030] 上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。