一种氧浓度可调节的睡眠片段化仪器的制作方法

1.本实用新型为一种氧浓度可调节的睡眠片段化仪器，属于动物实验仪器领域。


背景技术：

2.睡眠是生物机体的本能行为之一，对于维持种族延续和个体生存具有重要的意义，另外，睡眠也是一种生命中非常独特的运动形式，是机体在生命活动中所进行的一种自我调节以及自我保护的过程，对于机体的正常生理和心理方面的维护都有非常关键的作用。
3.国外学者phillipson等曾对此提出了一种动物睡眠片段化模型，其通过采用噪音刺激，但长期铃声刺激带来习惯化等缺点，逐渐不再被应用；另外其他的一些研究者提出了一种采用光电刺激诱发睡眠片段化的模型，但实验过程中由于动物出现应激反应，干扰了后续实验结果；此外，有人采用花瓶技术(flower pot technique)制作rem睡眠剥夺大鼠模型，即大鼠在站台上进入睡眠后伴随全身肌肉松弛和节律性垂头，大鼠落入水中而惊醒，再次爬上站台。该模型对水温及周围环境温度要求较高，不易把控睡眠片段化的频率，即觉醒指数，且动物容易呛水导致肺炎。近来，mcginty、strecker等使用的全睡眠剥夺或部分睡眠剥夺的模型，利用“相对运动”的跑步机这种刺激模式使实验动物不能持续保持静止状态，进而睡眠过程受到干扰，但该装置设计较为繁琐，且每次只能对一只动物进行造模，效率较低。
4.专利cn209660147u提出一种造模效率高、无噪音刺激、应激源少的迫使睡眠片段化的实验装置。但专利cn209660147u提出的结构趋于简单，无法在不同氧气浓度下进行实验，同时睡眠片段化实验是一个长期实验，小白鼠等动物粪便难以清除。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提出一种应激源安全、氧气浓度可调且长期恒定和便于清洁的睡眠片段化实验仪器。
6.为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：
7.一种氧浓度可调节的睡眠片段化仪器，包括：养殖箱体、唤醒机构和气体更换机构；所述养殖箱体内设置有唤醒机构，所述养殖箱体外侧固定有气体更换机构，所述气体更换机构分别与养殖箱体内部空间和大气连通；
8.所述气体更换机构包括：排气管、注气管、氧气瓶和动力机构；所述排气管和注气管是两个并排设置的直管，所述排气管和注气管的一端均与养殖箱体内部空间连通，所述排气管一端还与外界大气连通，所述注气管一端还与氧气瓶连通，所述排气管和注气管内均活动设置有活塞，所述活塞端面上同轴固定有螺纹杆，两个螺纹杆自其对应的排气管或注气管另一端延伸至管外，位于排气管和注气管外侧的螺纹杆上均套装有管套，所述管套设置有内螺纹，两个管套之间设置有动力机构，所述动力机构驱动管套转动。
9.所述排气管与养殖箱体内部空间连通的管路上设置有单向截止阀a，所述注气管
与养殖箱体内部空间连通的管路上设置有单向截止阀b，所述排气管与外界大气连通的管路上设置有单向截止阀c，注气管与氧气瓶连通的管路上设置有单向截止阀d，所述单向截止阀a进气端和单向截止阀b出气端均与养殖箱体连通，所述单向截止阀c进气端与排气管连通，所述单向截止阀d进气端与氧气瓶连通。
10.所述唤醒机构包括：直线电机、直线轴承和养殖板，所述直线电机固定于养殖箱体底板上，所述直线电机上端水平固定有养殖板，所述直线电机上方固定有两根直线轴承，且直线轴承轴线与直线电机运行方向平行，所述养殖板与两根直线轴承的外圈连接，所述直线电机驱动养殖板形成在养殖箱体沿直线轴承轴线往复滑行趋势。
11.所述唤醒机构还包括废料收集支架和收集槽，所述废料收集支架固定于养殖板和直线电机之间，所述废料收集支架内活动设置有收集槽，所述收集槽正上方的养殖板为网格板。
12.所述废料收集支架跟随养殖板往复滑行
13.所述收集槽一侧的养殖箱体壁上设置有开口，所述收集槽通过开口取至养殖箱体外侧，所述开口上设置有密封盖体。
14.所述开口为方形槽口，所述开口外圈的养殖箱体外壁上设置有阶梯槽，所述阶梯槽内设置有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈上设置有若干轴线水平的锥形孔，所述锥形孔内固定有磁铁；
15.所述密封盖体外形与方形槽口相适应，所述密封盖体上设置有与橡胶垫圈形状大小一致的橡胶密封圈，且所述橡胶密封圈上固定有若干锥形磁铁，所述密封盖体扣合至方形槽口内时，若干锥形磁铁一一对应的插接于若干锥形孔内，且所述橡胶密封圈与橡胶垫圈紧密贴合。
16.所述养殖箱体侧壁上设置有圆形孔和圆形孔盖，所述圆形孔盖通过搭扣锁与养殖箱体侧壁紧固密封。
17.两个螺纹杆的螺纹相反，所述管套的内螺纹与其对应的螺纹杆螺纹相适应。
18.所述管套上同轴固定有从动齿轮，所述动力机构输出轴上同轴固定有动力齿轮，所述动力齿轮与两个从动齿轮啮合。
19.所述实现睡眠片段化的仪器还包括控制模块，所述控制模块包括单片机、氧气浓度测试传感器和触控屏，所述氧气浓度测试传感器与养殖箱体内部连通，所述触控屏镶嵌于养殖箱体外壁上，所述单片机分别与氧气浓度测试传感器、触控屏和动力机构电气连接。
20.所述养殖箱体至少有一个透明侧壁，所述透明侧壁用于观察。
21.所述动力机构采用步进电机。
22.所述养殖箱体内固定有喇叭，所述喇叭与单片机电气连接。
23.所述养殖箱体侧壁上设置有封闭门,所述养殖箱体内设置有自动喂食装置。
24.所述自动喂食装置固定于养殖箱体内侧壁上，且所述自动喂食装置下端不与养殖板接触。
25.所述自动喂食装置采用充电式喂食机。
26.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
27.一、本实用新型采用气体更换机构，配合控制模块，可对养殖箱体内的氧气浓度进行控制，使养殖箱体内氧气含量相对恒定，便于医学观察实验，降低外界其他因素影响。
28.二、本实用新型采用排气管和注气管，实现注入气体量和排出气体量一致，实现养殖箱体内气压稳定，另外通过该模式，可实现先排气后注气，避免注入氧气被直接排出的情况发生。
29.三、本实用新型采用唤醒机构，通过直线电机实现养殖板往复振动，实现迫使小白鼠睡眠片段化的目的，同时对小白鼠身体伤害小，结合喇叭进行刺激，防止小白鼠形成习惯，便于实验正常进行。
30.四、本实用新型采用密封盖体与开口通过磁铁吸合，具有结构简单，橡胶垫圈与橡胶密封圈之间贴合压力强的特点，实现密封盖体密封，而且反复使用不会影响密封效果。
附图说明
31.图1为本实用新型结构示意图。
32.图2为本实用新型俯视图。
33.图3为本实用新型图1中a的放大示意图。
34.图4为本实用新型竖直截面示意图。
35.图5为本实用新型正面面开口示意图和密封盖体侧面示意图。
36.图6为本实用新型图5中b的放大示意图。
37.图7为本实用新型养殖板在养殖箱体内安装示意图。
38.图中：1为养殖箱体，2为唤醒机构，3为气体更换机构，11为开口，12为密封盖体，13为橡胶垫圈，14为锥形孔，15为橡胶密封圈，16为锥形磁铁，21为直线电机，22为直线轴承，23为养殖板，24为废料收集支架，31为排气管，32为注气管，34为动力机构，35为管套，36为单向截止阀a，37为单向截止阀b，38为单向截止阀c，39为单向截止阀d。
具体实施方式
39.为进一步理解本实用新型，下面结合附图和实施例详细阐述：
40.如图1至图7所示：本实用新型所述一种氧浓度可调节的睡眠片段化仪器，包括：养殖箱体1、唤醒机构2和气体更换机构3；所述养殖箱体内设置有唤醒机构2，所述养殖箱体外侧固定有气体更换机构3，所述气体更换机构3分别与养殖箱体1内部空间和大气连通；
41.所述气体更换机构3包括：排气管31、注气管32、氧气瓶和动力机构34；所述排气管31和注气管32是两个并排设置的直管，所述排气管31和注气管32的一端均与养殖箱体1内部空间连通，所述排气管31一端还与外界大气连通，所述注气管32一端还与氧气瓶连通，所述排气管31和注气管32内均活动设置有活塞，所述活塞端面上同轴固定有螺纹杆，两个螺纹杆自其对应的排气管31或注气管32另一端延伸至管外，位于排气管31和注气管32外侧的螺纹杆上均套装有管套35，所述管套35设置有内螺纹，两个管套35之间设置有动力机构34，所述动力机构34驱动管套35转动。
42.所述排气管31与养殖箱体1内部空间连通的管路上设置有单向截止阀a36，所述注气管32与养殖箱体1内部空间连通的管路上设置有单向截止阀b37，所述排气管31与外界大气连通的管路上设置有单向截止阀c38，注气管32与氧气瓶连通的管路上设置有单向截止阀d39，所述单向截止阀a36进气端和单向截止阀b37出气端均与养殖箱体1连通，所述单向截止阀c38进气端与排气管31连通，所述单向截止阀d39进气端与氧气瓶连通。
43.所述唤醒机构2包括：直线电机21、直线轴承22和养殖板23，所述直线电机21固定于养殖箱体1底板上，所述直线电机21上端水平固定有养殖板23，所述直线电机21上方固定有两根直线轴承22，且直线轴承22轴线与直线电机21运行方向平行，所述养殖板23与两根直线轴承的外圈连接，所述直线电机21驱动养殖板23形成在养殖箱体1沿直线轴承轴线往复滑行趋势。
44.所述唤醒机构2还包括废料收集支架24和收集槽，所述废料收集支架24固定于养殖板23和直线电机21之间，所述废料收集支架24内活动设置有收集槽，所述收集槽正上方的养殖板23为网格板。
45.所述废料收集支架24跟随养殖板23往复滑行
46.所述收集槽一侧的养殖箱体1壁上设置有开口11，所述收集槽通过开口11取至养殖箱体1外侧，所述开口11上设置有密封盖体12。
47.所述密封盖体12下端与养殖箱体1壁铰接。
48.所述开口11为方形槽口，所述开口11外圈的养殖箱体1外壁上设置有阶梯槽，所述阶梯槽内设置有橡胶垫圈13，所述橡胶垫圈13上设置有若干轴线水平的锥形孔14，所述锥形孔14内固定有磁铁；
49.所述密封盖体12外形与方形槽口相适应，所述密封盖体12上设置有与橡胶垫圈13形状大小一致的橡胶密封圈15，且所述橡胶密封圈15上固定有若干锥形磁铁16，所述密封盖体12扣合至方形槽口内时，若干锥形磁铁16一一对应的插接于若干锥形孔14内，且所述橡胶密封圈15与橡胶垫圈13紧密贴合。
50.所述养殖箱体1侧壁上设置有圆形孔和圆形孔盖，所述圆形孔盖通过搭扣锁与养殖箱体1侧壁紧固密封。
51.两个螺纹杆的螺纹相反，所述管套35的内螺纹与其对应的螺纹杆螺纹相适应。
52.所述管套35上同轴固定有从动齿轮，所述动力机构34输出轴上同轴固定有动力齿轮，所述动力齿轮与两个从动齿轮啮合。
53.所述实现睡眠片段化的仪器还包括控制模块，所述控制模块包括单片机、氧气浓度测试传感器和触控屏，所述氧气浓度测试传感器与养殖箱体1内部连通，所述触控屏镶嵌于养殖箱体1外壁上，所述单片机分别与氧气浓度测试传感器、触控屏和动力机构34电气连接。
54.所述养殖箱体1至少有一个透明侧壁，所述透明侧壁用于观察。
55.所述动力机构34采用步进电机。
56.所述养殖箱体1内固定有喇叭，所述喇叭与单片机电气连接。
57.所述养殖箱体1侧壁上设置有封闭门,所述养殖箱体1内设置有自动喂食装置。
58.所述自动喂食装置固定于养殖箱体1内侧壁上，且所述自动喂食装置下端不与养殖板23接触。
59.所述自动喂食装置采用充电式喂食机。
60.本实用新型具体实施方式如下：
61.小白鼠通过圆形孔放置于养殖箱体1内，通过触控屏控制直线电机启动时间、往复运行频率和幅度，实现对小白鼠定期叫醒，间隔一段时间控制喇叭运行，防止小白鼠形成习惯，通过触控屏控制养殖箱体1内氧气浓度，根据氧气浓度测试传感器反馈数据控制动力机
构34运行，控制排气和注气，实现养殖箱体1内氧气浓度在范围内波动。
62.上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。