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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：本发明提供一种多物理场科学实验系统，涉及生物医学工程领域,包括：多物理场发生装置，用于产生至少一种形式的物理场；多物理场控制系统，用于控制多物理场工作方式与实时监测物理场参数及实验过程；以及生物实验装置，被配置为承载生物样本，通过生物实验装置接收多物理场发生装置所产生的物理场以调控生物样本的功能。本发明提供的多物理场科学实验系统操作简单，使用方便，能够在生物技术、医学研究过程中，将不同形式的物理场能量精准的作用到特定生物组织、细胞、分子中，调控其功能，同时还可以实现在一个生物实验装置中的不同位置施加不同的物理场，有助于实验过程中的对比实验分析。

主权项：1.一种多物理场科学实验系统，其特征在于，包括：多物理场发生装置，用于产生至少一种形式的物理场；多物理场控制系统，用于控制多物理场的工作方式，实时监测物理参数和及实验过程；以及生物实验装置，被配置为承载生物样本，通过所述生物实验装置接收多物理场传输模块所传输的所述物理场以调控所述生物样本的功能；所述多物理场传输模块包括电信号物理场传输通道,低温场传输通道；所述的多物理场控制系统包括了控制模块、存储模块、数据采集模块、数据分析单元、录入与显示单元，用于控制所述的物理场发生装置的工作，并且实时采集实验参数与生物实验过程信息，并将采集到信息存储到存储模块，以便后期调用数据分析单元进行数据分析；还包括图像获取模块，所述图像获取模块连接所述控制模块，用于实时记录所述生物实验装置中所述生物样本的实际变化过程的影像；所述的生物实验装置包括了作用于实验样本的探头、腔体、平台；用于将多物理场精准的传输到进行实验研究的生物样本中；还包括了多个温度传感器；所述多物理场发生装置还包括：液氮相变控制模块，所述液氮相变控制模块采用了多组微细液氮相变通道控制的设置，所述液氮相变控制模块包括液氮进液通道、液氮排出通道、负压调控比例阀、气体三通阀、液氮瓶，其工作过程中将与所述生物实验装置中的微小相变换热通道相连，负压调控比例阀，调控氮气排出通道的负压量，调节液氮进液通道的流速，控制液氮在生物实验装置中微小相变换热通道的气液比例，从而控制相变换热通道的温度；所述生物实验装置中细胞培养装置至少包括细胞培养皿、多物理场电极阵列、温度传感器阵列、多路液氮相变换热通道、除霜通道；多路液氮相变换热通道均匀分布在细胞培养皿上，用于液氮的相变换热产生低温，然后在上面设计有导热玻璃，同时在玻璃上面加工设计有多物理场电极阵列，用于传输不同形式的物理场能量，同时在电极附近的特定位置设计有温度传感器阵列用于实时采集细胞培养过程中的温度；在培养皿的侧面设计有除霜通道；多物理场电极阵列采用透明导电玻璃ITO材料，利用微尺度加工技术，将其雕刻在玻璃上面，且每个电极相互独立，采用微细导丝引出，传输多种物理场能量；还包括液氮相变换热控制模块，所述液氮相变换热控制模块的氮气排出通道上设置有气体三通阀，通过控制气体三通阀，将换热后的氮气流通到细胞培养装置中除霜。

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