权利要求书： 1.一种电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，包括磁子旋转结构(1)、固定板(2)，驱动电机(3)，磁铁(4)；磁子旋转结构(1)固定在固定板(2)上，磁铁(4)固定在驱动电机(3)的转轴上，驱动电机(3)通过转轴驱动磁铁(4)旋转进而产生旋转磁场，磁子旋转结构(1)设置有可旋转的磁子(5)，磁子(5)处于磁铁(4)产生的旋转磁场中，磁子(5)在磁铁(4)的旋转磁场的驱动下旋转。
2.根据权利要求1所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，所述磁子旋转结构(1)通过螺母固定在固定板(2)上。
3.根据权利要求1所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，所述固定板(2)上带有若干穿孔，磁子旋转结构(1)穿过固定板(2)的穿孔可拆卸式的固定在固定板(2)上。
4.根据权利要求1所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，驱动电机(3)的转轴上设置有舵盘(6)，若干磁铁(4)固定在舵盘(6)上。
5.根据权利要求4所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，所述舵盘(6)设置有若干卡扣，磁铁(4)卡在卡扣上实现装拆。
6.根据权利要求1所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，该装置设置有底板(7)，驱动电机(3)固定在底板(7)上。
7.根据权利要求2所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，所述驱动电机(3)通过螺母可拆卸的安装在底板(7)上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，所述磁铁(4)是圆形强磁性磁铁。
9.根据权利要求1-7任一项所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，所述驱动电机(3)采用直流电机。
10.根据权利要求1-7任一项所述的电驱动磁力旋转搅拌装置，其特征在于，所述磁子(5)可拆卸的固定在磁子旋转结构(1)上。
说明书： 一种电驱动磁力旋转搅拌装置技术领域
本发明涉及生物细胞培养设备领域，更具体地，涉及一种电驱动磁力旋转搅拌装置。
背景技术
液体是每个生物物种的重要组成部分。在生理状态下，许多细胞类型被流体环境包围。典型例子包括：造血干细胞，血管内皮细胞，淋巴管内皮细胞，肾和肺的上皮细胞，悬浮细胞如免疫细胞等。这种液体流动引起剪切应力，这是一种机械力，以多种方式影响细胞形态和行为。在许多标准体外实验中，细胞在没有流动的情况下培养。在这些静态条件下，通常没有考虑剪切应力依赖性细胞变化。实际上，在流动下的体外细胞培养并模拟这种机械刺激并诱导更加接近生理状态的体内生物过程行为很有意义。特别对于研究在生物流体中存在的细胞时，模拟流动状态显得尤其重要，如内皮细胞或上皮细胞。因此需要一种基于孔板的电驱动磁力旋转搅拌装置，使得在基于孔板，包括但不限于四十八孔板、二十四孔板、十二孔板和六孔板等的细胞培养过程中，提供一定的流体剪切力模拟真实的体内环境，从而刺激细胞的生长和分化等，这将有相当大的应用价值，能为细胞培养领域提供强而有力的工具。
目前国内外对于该内容的研究还比较少见，生物领域内少有人进行流体剪切应力装置的研究，部分研究仅涉及大规模的搅拌方案而未讨考虑实际可控的小型环境控制；另外，大型的流体搅拌装置及实验，其实施需要较大成本。
发明内容
本发明提供一种电驱动磁力旋转搅拌装置，该装置为细胞培养提供了流体剪切力，从而刺激细胞的生长和分化。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种电驱动磁力旋转搅拌装置，包括磁子旋转结构、固定板，驱动电机，磁铁；磁子旋转结构固定在固定板上，磁铁固定在驱动电机的转轴上，驱动电机通过转轴驱动磁铁旋转进而产生旋转磁场，磁子旋转结构设置有可旋转的磁子，磁子处于磁铁产生的旋转磁场中，磁子在磁铁的旋转磁场的驱动下旋转。
在一种实施方式中，所述磁子旋转结构通过螺母固定在固定板上；
在另一种实施方式中，所述固定板上带有若干穿孔，磁子旋转结构穿过固定板的穿孔可拆卸式的固定在固定板上。
进一步地，驱动电机的转轴上设置有舵盘，若干磁铁固定在舵盘上；
在另一种实施方式中，所述舵盘设置有若干卡扣，磁铁卡在卡扣上实现装拆。
进一步地，该装置设置有底板，驱动电机固定在底板上；
在另一种实施方式中，所述驱动电机通过螺母可拆卸的安装在底板上。
优选地，所述磁铁是圆形强磁性磁铁；所述驱动电机采用直流电机；所述磁子可拆卸的固定在磁子旋转结构上。
本装置通过直流电机驱动磁铁产生旋转的磁场，让磁子置于磁铁产生的旋转磁场中，同时让磁子浸在细胞培养液中，磁铁产生的旋转磁场驱动磁子旋转对细胞培养液进行搅拌进而形成流体剪切力微环境的作用，从而刺激细胞的生长和分化等特性，能够良好适配并应用于细胞培养板，能够良好适配并应用于细胞培养板，包括但不限于四十八孔板、二十四孔板、十二孔板和六孔板等，为细胞培养领域提供了强而有力的工具。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
1、在许多标准体外实验中，细胞在没有流动的情况下培养。在这些静态条件下，通常没有考虑剪切应力依赖性细胞变化。实际上，在流动下的体外细胞培养并模拟这种机械刺激并诱导更加接近生理状态的体内生物过程行为很有意义。本装置使得在基于孔板的细胞培养过程中，提供一定的流体剪切力模拟真实的体内环境，从而刺激细胞的生长和分化等；
2、本发明技术方案相对于现有技术，充分考虑了小规模细胞培养实验中流体剪切力的创造和可调控性，且所需成本较低，是细胞培养领域提供强而有力的工具。
附图说明
图1为本发明实施例1中装置结构图；
图2为本发明实施例1中装置在具体实验中的操作示意图；
图3为本发明实施例2中装置在具体实验中的操作示意图；
图4为磁子旋转结构1的结构图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1-2所示，一种电驱动磁力旋转搅拌装置，包括磁子旋转结构1、固定板2，驱动电机3，磁铁4；磁子旋转结构1固定在固定板2上，磁铁4固定在驱动电机3的转轴上，驱动电机3通过转轴驱动磁铁4旋转进而产生旋转磁场，磁子旋转结构1设置有可旋转的磁子5，磁子5处于磁铁4产生的旋转磁场中，磁子5在磁铁4的旋转磁场的驱动下旋转。
固定板2上带有若干穿孔，磁子旋转结构1穿过固定板2的穿孔可拆卸式的固定在固定板2上。
如图4所示，驱动电机3的转轴上设置有舵盘6，若干磁铁4固定在舵盘6上。
舵盘6设置有若干卡扣，磁铁4卡在卡扣上实现装拆。
该装置设置有底板7，驱动电机3固定在底板7上；驱动电机3通过螺母可拆卸的安装在底板7上。
磁铁4是圆形强磁性磁铁；驱动电机3采用直流电机；磁子5可拆卸的固定在磁子旋转结构1上。
实施例2
如图3所示，一种电驱动磁力旋转搅拌装置，包括磁子旋转结构1、固定板2，驱动电机3，磁铁4；磁子旋转结构1固定在固定板2上，磁铁4固定在驱动电机3的转轴上，驱动电机3通过转轴驱动磁铁4旋转进而产生旋转磁场，磁子旋转结构1设置有可旋转的磁子5，磁子5处于磁铁4产生的旋转磁场中，磁子5在磁铁4的旋转磁场的驱动下旋转。
磁子旋转结构1通过螺母固定在固定板2上；如图4所示，驱动电机3的转轴上设置有舵盘6，若干磁铁4固定在舵盘6上。
舵盘6设置有若干卡扣，磁铁4卡在卡扣上实现装拆。
该装置设置有底板7，驱动电机3固定在底板7上；驱动电机3通过螺母可拆卸的安装在底板7上。
磁铁4是圆形强磁性磁铁；驱动电机3采用直流电机；磁子5可拆卸的固定在磁子旋转结构1上。
实施例3
利用实施例1或2中的电驱动磁力旋转搅拌装置，对细胞培养液进行搅拌的具体操作过程是：
(1)将固定板2及磁子旋转结构1部件放入75％酒精溶液中浸泡清洗，后放置于超净台紫外线环境下照射并风干；
(2)将舵盘6结构装配在直流驱动电机3上，完成组装固定；
(3)将磁铁4与舵盘6结构进行装配，完成组装固定；
(4)将已装配舵盘6与磁铁4的直流驱动电机，依序安装于底板7上；
(5)将直流驱动电机3与底板7组装固定，进一步提高运行过程中装置的稳定性；
(6)通过软件测试并调节直流驱动电机3转动参数和运行情况；
(7)在细胞培养皿中培养造血干细胞(仅以造血干细胞为例，包括但不限于造血干细胞、间充质干细胞等)至增殖到50万，用胰蛋白酶消化细胞后制成细胞悬浮液，后通过移液枪将细胞悬浮液加入十二孔板中。待细胞静置24小时黏附在孔板底部后，开启电驱动磁力旋转装置，进行培养基的旋转搅拌；
(8)当细胞培养4天后观察细胞生长及繁殖状况，细胞达到85％融合程度后，取出孔板置于超净台上，进行细胞增殖、分化等特征的后续系列表征。
本装置通过直流电机驱动磁铁4产生旋转的磁场，让磁子5置于磁铁4产生的旋转磁场中，同时让磁子5浸在细胞培养液中，磁铁4产生的旋转磁场驱动磁子5旋转对细胞培养液进行搅拌进而形成流体剪切力微环境的作用，从而刺激细胞的生长和分化等特性，为细胞培养领域提供了强而有力的工具。
在细胞培养过程中通过磁子旋转结构1部件的持续旋转，加强了培养基与细胞间的营养物质的交换和传递，并且在旋转过程中通过液体的搅拌创造了一定的流体剪切力微环境，在流动下的体外细胞培养中该流体剪切力的刺激和诱导使处于该环境中的细胞更加接近生理状态的体内环境，也使该环境下所培养的细胞发生的生物过程行为更具实际意义。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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声明：
“干湿搅拌分离的砂浆搅拌装置及其使用方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：清华大学
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2024年08月01日 ~ 03日 
