功率放大器在磁場(chǎng)促心肌組織成熟化的實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):

功率放大器在磁場(chǎng)促心肌組織成熟化的實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

構(gòu)建交變磁場(chǎng)刺激系統(tǒng)，對(duì)生長(zhǎng)在定向電磁復(fù)合水凝膠支架上的心肌細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)磁場(chǎng)刺激。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了交變磁場(chǎng)和定向電磁復(fù)合水凝膠支架的共同作用能夠促進(jìn)心肌組織成熟，并且電磁復(fù)合水凝膠支架的定向結(jié)構(gòu)能夠引導(dǎo)心肌組織排列。研究定向電磁復(fù)合支架和交變磁場(chǎng)刺激對(duì)心肌細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備:

功率放大器ATA-304，螺線(xiàn)管線(xiàn)圈，信號(hào)發(fā)生器，孔板和細(xì)胞等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程:

交變磁場(chǎng)刺激系統(tǒng)的構(gòu)建:

根據(jù)磁場(chǎng)刺激所需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度和均勻磁場(chǎng)區(qū)域大小等要求，設(shè)計(jì)并自制了螺線(xiàn)管線(xiàn)圈。使用有機(jī)玻璃制作線(xiàn)圈骨架，選用0.67mm直徑的漆包線(xiàn)繞制緊密線(xiàn)圈，繞制146匝，線(xiàn)圈直徑和長(zhǎng)度均為110 mm。

交變磁場(chǎng)刺激系統(tǒng)由自制螺線(xiàn)管線(xiàn)圈、信號(hào)發(fā)生器和功率放大器三個(gè)部分構(gòu)成，圖 為系統(tǒng)示意圖。通過(guò)信號(hào)發(fā)生器輸出正弦交流信號(hào)，經(jīng)過(guò)功率放大器(Aigtek ATA-304）將交流信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。

交變電場(chǎng)刺激系統(tǒng)示意圖

利用自主搭建的交變磁場(chǎng)刺激系統(tǒng)對(duì)生長(zhǎng)在電磁復(fù)合支架上的心肌細(xì)胞施加長(zhǎng)時(shí)交變磁場(chǎng)刺激，研究定向電磁復(fù)合水凝膠和磁場(chǎng)共同作用對(duì)心肌細(xì)胞成熟的作用，通過(guò)動(dòng)態(tài)視頻分析程序?qū)π募〖?xì)胞的搏動(dòng)進(jìn)行表征。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示生長(zhǎng)在定向電磁復(fù)合支架上的心肌細(xì)胞在交變磁場(chǎng)刺激作用下搏動(dòng)速率更快，搏動(dòng)同步性和定向性更好，且收縮方向與電磁復(fù)合支架的定向結(jié)構(gòu)一致。說(shuō)明心肌細(xì)胞在定向電磁復(fù)合水凝膠和交變磁場(chǎng)的共同作用下表現(xiàn)出更強(qiáng)的搏動(dòng)能力，并且定向電磁復(fù)合支架的定向結(jié)構(gòu)能夠引導(dǎo)心肌細(xì)胞的收縮方向。

實(shí)驗(yàn)用到的功率放大器ATA-304參數(shù)指標(biāo)：