一種視網膜光損傷測量裝置與定量評價方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種用于定量評定光源對視網膜色素上皮細胞的光損傷的測量裝置，以及一種基于視網膜光損傷測量裝置的量化評價方法，該方法能夠快速、有效、準確的評價視網膜光損傷的量化指標。本發明專利技術的視網膜光損傷測量裝置能提供穩定的測試環境和測試條件，通過定量的評價方法能夠準確有效的評定光源對視網膜色素上皮細胞的光損傷程度。本發明專利技術有效解決了目前利用視網膜色素上皮細胞系評價有無光損傷等的評價結果存在可重復性、精確性方面的重大問題，從而為相關的照明產品研發和科研提供數據支持。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于生物化學檢測領域，具體涉及用于定量評定光源對視網膜色素上皮細胞的光損傷的測量裝置和測量方法。
技術介紹
為了評價不同光源對人眼視網膜的安全性，通常使用主觀的反饋式調查或者動物個體進行大量的光損傷試驗。這些試驗中，將光照所產生的對人眼的刺激與組織損傷統稱為光化學損傷試驗。在近40年來研究中，許多學者利用各種實驗動物(主要是小動物)進行了大量的有關視網膜光損傷及其機制的研究。作為光損傷試驗方法中應用最廣的方法，已知的有例如對小動物進行高強度光照或持續光照損傷。該試驗方法如下：使用小鼠或大鼠，放置于設有高強度光照的鼠籠中，一定時間之后對動物眼睛進行視功能評估，或取動物眼球固定切片后評價視網膜細胞的凋亡程度，試驗時取非光照動物作為陰性對照，對所取得的判斷結果進行比較，并由此評價光對動物眼睛的損傷程度。然而，但由于實驗動物是運動的個體，對接收恒定光照強度這一實驗條件往往無法達到，以致其實驗研究的穩定性、可重復性及科學可信度也就大大下降。此外，由于近年來的動物福利問題、歐洲等出現的強化動物實驗規范，對開發不使用實驗動物的光損傷試驗方法用的替代法的要求強烈。另一方面，部分研究證明體外(invitro)培養細胞會在光照射的影響下發生細胞凋亡。試驗方法。目前，國內外開始關注和側重于對體外培養視網膜細胞(光感受器細胞)進行光損傷機制及藥物開發的研究。AichaLaabich等利用體外培養的牛視網膜細胞，在A2E和強光條件下使用不同黃酮醇物質研究其防護作用(ExpEyeRes2007；85：154-165.)。GerassimosLascaratos等人利用視網膜細胞對可見光影響線粒體作用誘導神經性死亡進行了相關研究(VisionRes2007；47：1191-1201.)。AicbaLaabicb等也利用牛原代培養的視網膜細胞，探究了藏紅花原色素對藍白光介導細胞死亡的防護作用進行了研究(InvestOphthalmolVisSci2006；47：3156-3163.)。從上述研究可以看出，體外培養的視網膜細胞可以作為評估視網膜光損傷的模型。然而，目前仍然沒有一個穩定體系可以精確評價特定光源對視網膜細胞的光化學損傷程度。首先是細胞選擇問題。有些研究使用了原代培養的動物視網膜感光細胞，但這類細胞在體外培養過程中無法穩定擴增，因此試驗的可重復性較差；有些研究使用了視網膜色素上皮細胞株，但該類細胞在培養的不同階段呈現完全不同的細胞生理特性，因此也導致了不同研究的結果差異性很大。目前利用視網膜色素上皮細胞系評價有無光損傷等的評價結果存在可重復性、精確性方面的重大問題，而且在實際預測對人眼視網膜的安全性方面，這種方法也并不是總能充分令人滿意，人們期望開發一套穩定的、高精度的體外光化學損傷試驗裝置和方法。
技術實現思路
為克服公知技術中存在的上述缺陷，本專利技術提供一種視網膜光損傷測量裝置與定量評價方法。該裝置能提供穩定的測試環境和測試條件，通過定量的評價方法能夠準確有效的評定光源對視網膜色素上皮細胞的光損傷程度，從而為相關的照明產品研發和科研提供數據支持。根據本專利技術的一個方面，提供了一種量測裝置，所述的量測裝置的特征在于：包括第一溫濕度調節單元1、溫濕度傳感器2、固定隔光板3、細胞培養皿4，第二溫濕度調節單元2、測試平臺6、測量箱7、第一濾光系統(第一升降軸軸71和第一濾光膜層8)、第二濾光系統(第二升降軸72和第二濾光膜層9)、測試光源放置臺10、升降軸固定卡件11、測試光源101、第一減速機電機13、第二減速機電機12、控制和顯示單元14、氣體分析裝置15。其中測量箱整體結構為一個密閉的圓筒型，外部光線不會照入內部，密閉的圓筒可以從頂部或底部打開，進行內部結構的調整和放置。測試平臺位于中上部，第一二濾光系統位于中部，測試光源放置臺位于中下部?？蓪⒍鄠€細胞培養皿4分組(測試組和對照組)放置于測試平臺6上，用于定量分析視網膜細胞的光損傷程度。對照組區域會放置遮光層41完全屏蔽光源的照射。測試光源101以分布均勻的方式放置在測試光源放置臺10內，并通過測試光源放置臺10的控制單元14對測試光源101進行打開和關閉的控制。測試光源101可以是根據測試需求，配置不同的光源，例如LED、熒光燈、球泡燈等，如圖1所示。所述第一溫濕度調節單元1包括進風機、出風機和加濕機，第二溫濕度調節單元2包括一個進風機、出風機和除濕機，能依據溫濕度傳感器2實時采集的溫濕度信號，進行溫濕度的調控，保證測量箱內的溫度穩定在37±1℃，濕度小于等于85％。其中，第一濾光系統由第一濾光膜層8和第一升降軸71組成，第一濾光膜層8可衰減光強度，第一濾光膜層8固定在第一升降軸71上，可以上下升降有效調節照在培養皿4上的不同比例光照強度。第一濾光膜層可以手動進行更換不同透射比的濾光膜。第二濾光系統由第二濾光膜層9和第二升降軸72組成，第二濾光膜層9改變光譜成分，第二濾光膜層9固定在第二升降軸72上，可以調節光的不同光譜的透射比，達到評測不同光譜的目的。第二濾光膜層9可以手動進行更換不同透射光譜的濾光膜。所述第一升降軸71位于第二升降軸72的內部，兩個軸可以各自獨立相對運動。第一減速機電機13驅動第一升降軸71的升降，第二減速機電機12驅動第一升降軸72的升降。所述控制和顯示單元14可以控制第一減速機電機13和第二減速機電機12的開啟和關閉，可以控制測試平臺10的通電開關，可以實時顯示溫濕度傳感器2的實時溫濕度，并根據溫度變化控制第一溫濕度調節單元和第二溫濕度調節單元實時調節裝置內的溫濕度?？刂坪惋@示單元14可以是固定終端(臺式機)和便攜式(手機或Pad)終端的一種或幾種的組合。所述第一溫濕度調節單元1能依據溫濕度傳感器2實時采集的溫濕度信號，進行溫濕度的調控，保證測量箱內的溫度穩定在37±1°，濕度小于等于85％。所述細胞培養皿2在定量測試過程中應放置在測試平臺6上。所述測試平臺6是透明結構，保證下部在測試光源放置臺10所裝配的測試光源101發射的光線能夠透過測試平臺6照射到細胞培養皿中，測試平臺6上可放置多個培養皿4，并均勻排布，測試平臺6上的培養皿4將分成測試組和對照組用于定量分析視網膜細胞的光損傷程度，對照組區域會放置遮光層9完全屏蔽光源的照射。所述溫濕度傳感器2可以設置一個或多個放置在測試平臺6上，用于監控細胞培養皿4所處的溫濕度狀態。所述測試光源放置臺10位于測量箱7的底部，測試時，將測試光源101均勻的分布固定在測試光源放置區臺上。測試光源放置臺(10)的中心位置設有容納第二升降軸(72)穿過的通孔。所述測量箱7為一個密閉的圓筒型箱體，能有效屏蔽外界的光照對測試光源的影響，確保照射到細胞培養皿的光刺激均來自測試光源。所述控制和顯示終端14可以是固定終端(臺式機)和便攜式(手機或Pad)終端的一種或幾種的組合。控制和顯示單元(14)分別與第一溫濕度調節單元(1)、溫濕度傳感器(2)、第二溫濕度調節單元(5)相連，接收并實時顯示溫濕度傳感器(2)采集的溫濕度數據，控制第一溫濕本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種視網膜光損傷測量裝置，其特征在于：所述裝置包括第一溫濕度調節單元(1)、溫濕度傳感器(2)、固定隔光板(3)、細胞培養皿(4)、第二溫濕度調節單元(5)、測試平臺(6)、測量箱(7)、第一濾光系統、第二濾光系統、測試光源放置臺(10)、測試光源(101)、第一減速機電機(13)、第二減速機電機(12)和控制和顯示單元(14)；測量箱(7)為密閉的圓筒結構，其頂部或底部能夠打開；測試平臺(6)位于測量箱(7)的中上部，第一濾光系統和第二濾光系統位于測量箱(7)的中部，測試光源放置臺(10)位于測量箱(7)的中下部；固定隔光板(3)垂直安裝在測試平臺(6)的上表面，其高度為測試平臺(6)的上表面到圓筒結構頂部的距離，寬度為圓筒結構內直徑；測試光源(101)放置在測試光源放置臺(10)內；第一濾光系統由第一濾光膜(8)和第一升降軸(71)組成，第一濾光膜(8)固定在第一升降軸(71)上；第二濾光系統由第二濾光膜(9)和第二升降軸(72)組成，第二濾光膜(9)固定在第二升降軸(72)上；所述第一升降軸(71)位于第二升降軸(72)的內部，兩個軸能各自獨立地相對運動；第一減速機電機(13)驅動第一升降軸(71)的升降，第二減速機電機(12)驅動第二升降軸(72)的升降；測試光源放置臺(10)的中心位置設有容納第二升降軸(72)穿過的通孔；細胞培養皿(4)放置于測試平臺(6)上；控制和顯示單元(14)分別與第一溫濕度調節單元(1)、溫濕度傳感器(2)、第二溫濕度調節單元(5)相連，接收并實時顯示溫濕度傳感器(2)采集的溫濕度數據，控制第一溫濕度調節單元(1)或第二溫濕度調節單元(5)進行溫濕度調節；控制和顯示單元(14)與第一減速機電機(13)、第二減速機電機(12)相連，通過控制第一減速機電機(13)、第二減速機電機(12)，實現對第一升降軸(71)和第二升降軸(72)相對移動的控制；控制和顯示單元(14)還與測試光源放置臺(10)相連，控制測試光源放置臺(10)的通電開關。...

【技術特征摘要】
1.一種視網膜光損傷測量裝置，其特征在于：所述裝置包括第一溫濕度調節單元(1)、溫
濕度傳感器(2)、固定隔光板(3)、細胞培養皿(4)、第二溫濕度調節單元(5)、測試
平臺(6)、測量箱(7)、第一濾光系統、第二濾光系統、測試光源放置臺(10)、測試光
源(101)、第一減速機電機(13)、第二減速機電機(12)和控制和顯示單元(14)；
測量箱(7)為密閉的圓筒結構，其頂部或底部能夠打開；測試平臺(6)位于測量箱(7)
的中上部，第一濾光系統和第二濾光系統位于測量箱(7)的中部，測試光源放置臺(10)位
于測量箱(7)的中下部；
固定隔光板(3)垂直安裝在測試平臺(6)的上表面，其高度為測試平臺(6)的上表面
到圓筒結構頂部的距離，寬度為圓筒結構內直徑；
測試光源(101)放置在測試光源放置臺(10)內；
第一濾光系統由第一濾光膜(8)和第一升降軸(71)組成，第一濾光膜(8)固定在第
一升降軸(71)上；
第二濾光系統由第二濾光膜(9)和第二升降軸(72)組成，第二濾光膜(9)固定在第
二升降軸(72)上；
所述第一升降軸(71)位于第二升降軸(72)的內部，兩個軸能各自獨立地相對運動；
第一減速機電機(13)驅動第一升降軸(71)的升降，第二減速機電機(12)驅動第二升降
軸(72)的升降；
測試光源放置臺(10)的中心位置設有容納第二升降軸(72)穿過的通孔；
細胞培養皿(4)放置于測試平臺(6)上；
控制和顯示單元(14)分別與第一溫濕度調節單元(1)、溫濕度傳感器(2)、第二溫
濕度調節單元(5)相連，接收并實時顯示溫濕度傳感器(2)采集的溫濕度數據，控制第一
溫濕度調節單元(1)或第二溫濕度調節單元(5)進行溫濕度調節；
控制和顯示單元(14)與第一減速機電機(13)、第二減速機電機(12)相連，通過控
制第一減速機電機(13)、第二減速機電機(12)，實現對第一升降軸(71)和第二升降軸
(72)相對移動的控制；
控制和顯示單元(14)還與測試光源放置臺(10)相連，控制測試光源放置臺(10)的
通電開關。
2.根據權利要求1所述的測量裝置，其特征在于：第一濾光膜(8)可衰減光強度，第二濾光
膜(9)改變光譜成分。
3.根據權利要求1所述的測量裝置，其特征在于：第一溫濕度調節單元(1)包括進風機、排
風機、加濕機；第二溫濕度調節單元(5)包括進風機、排風機、除濕機。
4.根據權利要求1所述的測量裝置，其特征在于：細胞培養皿(4)的數量是偶數個，且分成
測試組和對照組，對照組區域...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡建奇，楊帆，杜鵬，
申請(專利權)人：北京陽明智道光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11