本發(fā)明涉及一種模擬海洋長航狀態(tài)下的生命體實驗裝置，具體涉及實驗中使用的浮筒平臺。

背景技術(shù)：

海洋占地球三分之二的面積，隨著人們對海洋探索的加深以及航海軍事的發(fā)展，航海相關(guān)健康問題逐漸成為研究熱點。據(jù)imo(國際海事組織)調(diào)查顯示，超過80％的海上事故是由人為因素引起。解決長航健康問題，不僅是海洋事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，更是提高我國海軍戰(zhàn)斗力的健康保障。

長期航行由于其特殊的環(huán)境、作息、社會等因素，可使得人體發(fā)生一系列身心狀態(tài)的不良改變，其中，長航疲勞的發(fā)生率最高。動物模型是進(jìn)行疾病生物學(xué)機制以及藥物研究的基礎(chǔ)，而現(xiàn)階段國內(nèi)外并無針對長航疲勞的動物模型，將動物帶上長航艦艇又極大提高了操作的難度。建立高度模擬長航環(huán)境的大鼠模型對長航相關(guān)疾病如長航疲勞、暈動癥等的機制研究和藥物研發(fā)，具有重要意義。

在長航疲勞長期的研究中，長航疲勞由于其復(fù)雜的影響因素和多維度的心理、生理表現(xiàn)，其生物學(xué)機制仍然處于探索階段，給長航疲勞的機制研究和臨床防治帶來了極大的困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種模擬海洋長航狀態(tài)下的生命體實驗裝置，本項目為模擬長航環(huán)境對大鼠造模的浮動平臺裝置，將長航多維度的干擾因素如單一水面環(huán)境、浮動感、反復(fù)作業(yè)等進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建和搭配，模擬長航環(huán)境，將各個因素通過本裝置系統(tǒng)全面地結(jié)合設(shè)計在一起，形成獨具特色的長航疲勞大鼠模型創(chuàng)新裝置。

本項目裝置將為長航疲勞、長航暈動癥、乃至認(rèn)知功能和情緒等其他方面長航相關(guān)疾病的研究提供便捷的模型保障。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

模擬海洋長航狀態(tài)下的生命體實驗裝置，設(shè)置有試驗箱，所述試驗箱中設(shè)置有若干浮動平臺，并設(shè)置有造浪泵，向試驗箱中充水，所述浮動平臺呈漂浮狀態(tài)，將小動物預(yù)先放置在浮動平臺上；啟動所述造浪泵制造波浪，浮動平臺即呈現(xiàn)水上漂浮物的顛簸狀態(tài)，小動物在浮動平臺上進(jìn)行海洋長航模擬試驗。

進(jìn)一步，所述浮動平臺為中空的圓柱形或圓臺形，通過預(yù)先在內(nèi)腔填充水從而調(diào)整在試驗箱中的漂浮狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述試驗箱中設(shè)置有若干固定架，所述浮動平臺均放置在固定架中，所述固定架防止浮動平臺因顛簸發(fā)生傾翻；浮動平臺底端設(shè)置有拉繩系在試驗箱的箱底上。

進(jìn)一步，所述固定架為框架形，設(shè)置有若干水平的環(huán)形架和支腿，支腿底端固定在試驗箱的箱底上。

進(jìn)一步，所述浮動平臺上端面為粗糙面，或設(shè)置有防滑紋路；所述浮動平臺設(shè)置有12個，所述造浪泵設(shè)置有1個，浮動平臺圍繞所述造浪泵設(shè)置。

進(jìn)一步，所述試驗箱設(shè)置有進(jìn)水閥門和出水閥門，進(jìn)水閥門的出口端設(shè)置有濾網(wǎng)。

進(jìn)一步，所述試驗箱設(shè)置有箱蓋，箱蓋為網(wǎng)狀，所述箱蓋上吊裝有食物和飲用水瓶供小動物進(jìn)食食物和水；所述箱蓋上覆蓋遮光布。

進(jìn)一步，所述試驗箱設(shè)置有箱蓋，箱蓋為透明材質(zhì)，所述箱蓋上設(shè)置有若干個食槽，食槽中插入食物和飲用水瓶供小動物進(jìn)食食物和水；所述箱蓋上覆蓋遮光布。

進(jìn)一步，所述試驗箱和固定架均采用不銹鋼制造，固定架采用焊接或螺釘連接結(jié)構(gòu)與試驗箱的箱底固定。

進(jìn)一步，所述造浪泵功率可調(diào)節(jié)；所述造浪泵設(shè)置有若干個。

采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的模擬海洋長航狀態(tài)下的生命體實驗裝置具有以下優(yōu)點：

本項目通過簡單因素的獨特搭配，研制大鼠浮動平臺模型裝置，為長航疲 勞、長航暈動癥、以及其他認(rèn)知、情緒變化相關(guān)疾病的造模提供了設(shè)備基礎(chǔ)，并且可靈活控制造模時間和強度，從而完成不同疾病、不同證候的造模。

動物模型的建立對機制研究和藥效觀察具有重大意義。本項目的研制和推廣將為長航疲勞的機制研究提供模型基礎(chǔ)，并更加有利于開展中藥治療長航疲勞的研究，充分發(fā)揮祖國醫(yī)學(xué)優(yōu)勢，最終為我國海軍戰(zhàn)斗力的提高以及海洋事業(yè)的發(fā)展提供健康保障。該裝置為本課題研究提供了模型基礎(chǔ)。此外，浮動小平臺靈活的控制條件和造模強度，可廣泛應(yīng)用于其它長航相關(guān)、認(rèn)知功能下降、情緒失常等疾病的機制和藥物開發(fā)研究中，具有深遠(yuǎn)意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視圖；

圖2為本發(fā)明使用的實驗箱俯視圖；

圖3為本發(fā)明使用的箱蓋俯視圖；

圖4為箱蓋上設(shè)置的食槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明使用的浮動平臺的主視圖；

圖6為本發(fā)明使用的浮動平臺的主視圖；

圖7為本發(fā)明使用的固定架和浮動平臺的組合狀態(tài)圖；

圖8為本發(fā)明使用的固定架的立體圖；

圖9為本發(fā)明使用的箱蓋俯視圖；

圖10為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。

圖中：1.箱蓋；1-1.食槽；2.實驗箱；3.出水閥門；4.造浪泵；5.浮動平臺；5-1.筒體；5-2.注水口；5-3.拉環(huán)；6.進(jìn)水閥門；7.拉繩；8.固定架。

具體實施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定技術(shù)目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖和較佳實施例，對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征以及功效詳細(xì)說明如下。

實施例1

如圖1、圖2、圖3所示為本發(fā)明的一個實施例，該實施例中的模擬海洋長航狀態(tài)下的生命體實驗裝置，設(shè)置有試驗箱2，試驗箱2中設(shè)置有若干浮動 平臺5，并設(shè)置有造浪泵4，向試驗箱2中充水，浮動平臺5呈漂浮狀態(tài)，將小動物預(yù)先放置在浮動平臺5上；啟動造浪泵4制造波浪，浮動平臺5即呈現(xiàn)水上漂浮物(主要為水上船舶)的顛簸狀態(tài)，小動物在浮動平臺5上進(jìn)行海洋長航模擬試驗。

試驗箱2為上端開口的圓形水箱結(jié)構(gòu)。以此保證每一浮動平臺周圍的水波及水波碰壁后的反彈水浪均相等，浮動平臺不會因波浪的不同而產(chǎn)生實驗誤差。

進(jìn)行實驗的小動物主要采用鼠類，例如大鼠，小白鼠，可以在浮動平臺5頂端停留或活動。

浮動平臺5為中空的圓柱形或圓臺形，通過預(yù)先在內(nèi)腔填充水從而調(diào)整在試驗箱中的漂浮狀態(tài)，例如處于水中的不同深度。圖5所示浮動平臺5采用圓柱形，圖6所示浮動平臺5采用圓臺形，頂端設(shè)置有注水口5-2，在注水口5-2處設(shè)置密封蓋，可以采用螺紋密封結(jié)構(gòu)，不會被小動物打開。

試驗箱2中設(shè)置有若干固定架8，浮動平臺5均放置在固定架8中，固定架8防止浮動平臺5因顛簸發(fā)生傾翻；浮動平臺5底端設(shè)置有拉繩系在試驗箱2的箱底上。

如圖5、圖6所示，筒體5-1底端設(shè)置有拉環(huán)5-3，在試驗箱2的箱底上也設(shè)置有拉環(huán)，二者之間用拉繩7系住，固定架8對浮動平臺5是一個限制，拉繩7對浮動平臺5也是一個限制，采用拉繩7主要是為了防止浮動平臺5被小動物干擾出現(xiàn)異常狀態(tài)，例如被小動物干擾造成與固定架8卡住從而不再顛簸。

如圖7、圖8所示，固定架8為框架形，設(shè)置有2個水平的環(huán)形架和3條支腿，支腿底端固定在試驗箱2的箱底上。

浮動平臺5上端面為粗糙面，或設(shè)置有防滑紋路，這樣設(shè)置是為了方便小動物在浮動平臺5頂端停留或活動。

浮動平臺5設(shè)置有12個，造浪泵4設(shè)置有1個，浮動平臺5圍繞造浪泵4設(shè)置。這樣設(shè)置是為了增加實驗對象，從而獲得更多的實驗數(shù)據(jù)，提高實驗準(zhǔn)確度。

試驗箱2設(shè)置有進(jìn)水閥門6和出水閥門4，進(jìn)水閥門6的出口端設(shè)置有濾 網(wǎng)。采用濾網(wǎng)是為了防止雜物進(jìn)入試驗箱2。

小動物糞便可以隨水通過出水閥門3排出試驗箱2。

如圖3所示，試驗箱2設(shè)置有箱蓋1，箱蓋1為透明材質(zhì)，箱蓋1上設(shè)置有若干個食槽1-1，食槽1-1中插入食物和飲用水瓶供小動物進(jìn)食食物和水；箱蓋1上覆蓋遮光布(未圖示)。食槽1-1可以位于兩個浮動平臺5之間的位置。

箱蓋1可以采用有機玻璃(亞克力)制作。覆蓋遮光布是為了給大鼠制造密閉枯燥的環(huán)境。當(dāng)需要觀察箱內(nèi)的狀況時，掀起遮光布觀察即可。

如圖4所示，食槽1-1底端設(shè)計成傾斜狀，側(cè)壁上帶有出口，將飼養(yǎng)大鼠的食物條從出口伸出，供大鼠食用。水瓶倒置可以慢慢滴水，或者帶有導(dǎo)管，讓大鼠從導(dǎo)管吸水。

試驗箱2和固定架8均采用不銹鋼制造，固定架8采用焊接或螺釘連接結(jié)構(gòu)與試驗箱2的箱底固定。

造浪泵4功率可調(diào)節(jié)。這樣設(shè)置是為了獲得不同等級的波浪。

a、試驗箱的參考尺寸為：

圓形水箱，底面直徑100cm，高35cm左右。在水箱中注水，水面高為12.5cm，水溫維持在22.0±2.0℃。

要求：1、水箱的高度應(yīng)以大鼠站立于平臺之上，直立狀態(tài)時恰好碰到箱蓋為度，一方面可以保證大鼠順利進(jìn)食食物和水，另一方面提供大鼠單一狹窄的空間狀態(tài)

2、每個水箱需配有一個有機玻璃材質(zhì)的蓋子，防止老鼠在跳出水箱。要求蓋子結(jié)實耐用，老鼠啃咬不動，與水箱配套。

3、每個水箱配裝一個水閥，方便將水放出。

b、浮動平臺的參考尺寸為：

平臺為圓柱形，上下底直徑為8.5cm，高11cm。

要求：1、材料堅實不被老鼠啃咬但不厚重，質(zhì)量在80g—100g之間

2、密封性好，但有可打開的螺絲蓋，方便往里面添加水。

3、圓柱浮筒上表面粗糙有淺槽紋，下表面附有小圓環(huán)，與之相對應(yīng)的箱底也有附有圓環(huán)，方便以繩線連接水箱與浮筒。

c、固定架的參考尺寸為：

為三角形架，其上固定兩個圓形鐵環(huán)，上環(huán)內(nèi)口徑9.5cm，下環(huán)內(nèi)口徑10cm。

要求：1、材質(zhì)均勻，結(jié)實，不生銹，牢固接連在水箱底面上。

2、上下鐵環(huán)之間的距離約3.5—4cm，不可太大或過小。

3、鐵架的高度依據(jù)造浪器造浪所需水的深度而定，應(yīng)高于造浪器所需水深度3cm。

4、各固定架之間間距為12cm。

本發(fā)明的使用方法介紹如下：

如圖10所示，實驗操作時，將大鼠放置在浮動平臺上，由于其怕水的天性，會避免進(jìn)入水中而保持肌肉緊張站立在平臺上，當(dāng)水波發(fā)生器使得水面晃動時，浮動平臺上的大鼠會隨著水面浮動而不自主晃動，而由于每個平臺外都配有支架控制其浮動范圍和幅度，因此浮動程度不會過大導(dǎo)致側(cè)翻使大鼠掉入水面。實驗者可控制放入浮動小平臺的時間長度和節(jié)點，從而進(jìn)行長航疲勞造模。水槽下端有控制龍頭，方便每日換水。水槽配有統(tǒng)一大小的網(wǎng)蓋，懸掛食物框和水瓶，大鼠在平臺上可自由進(jìn)食進(jìn)水。

浮筒平臺底面直徑為8.5cm，通過增加晃動因素，結(jié)合文獻(xiàn)報道，大鼠站立于浮筒上不能得到休息睡眠。根據(jù)浮力原理，g＝ρ*g*v(g為物體所受浮力，g為重力加速度，ρ為水密度，v為浮筒浸入水面的體積)，浮筒全部沉入水中所受浮力約620g,減去自身重力，浮筒在水中最大可承受體重為450g的大鼠而自由晃動。因浮筒站臺為中空結(jié)構(gòu)，其可在內(nèi)部注水而保證每次大鼠站立時，其距離水面的距離一定，這樣可減小實驗誤差，保證其準(zhǔn)確性。而其周圍支架的建立，可以保證浮筒的晃動控制在一定范圍內(nèi)，而不會傾倒而使大鼠翻入水中。在多次的模擬實驗中，已經(jīng)得到相關(guān)確切合適的支架尺寸(如上所述)，可以保證浮筒站臺正常有效的工作。

此外在水波發(fā)生器工作時，還可產(chǎn)生一定程度的噪音如水浪聲，更加貼合了長航船只晃動、噪音、單一環(huán)境的特點，并由實驗人員靈活控制放入浮動平臺的時間節(jié)點和長度，來調(diào)控作息紊亂的造模影響因素。

本項目全方位、多層次地對大鼠進(jìn)行造模，從模型的構(gòu)建效度完成了多重 影響因素的疊加，并且具有操作便捷，控制靈活的優(yōu)勢。

實施例2

與實施例1所不同的是，在該實施例中造浪泵設(shè)置有若干個(未圖示)，若干個造浪泵設(shè)置在試驗箱的中心、周圍等位置。

設(shè)置多個造浪泵能夠制造更復(fù)雜的波浪，更接近實際海洋狀況。

箱蓋1還可以為網(wǎng)狀，箱蓋1上吊裝有食物和飲用水瓶供小動物進(jìn)食食物和水。如圖9所示，箱蓋1可以采用鋼絲網(wǎng)附加型材邊框的結(jié)構(gòu)，箱蓋1上也要覆蓋遮光布(未圖示)。

上面所述只是為了說明本發(fā)明，應(yīng)該理解為本發(fā)明并不局限于以上實施例，符合本發(fā)明思想的各種變通形式均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。