高压功率放大器磁场促心肌组织成熟化的实现中的应用

实验名称：功率放大器磁场促心肌组织成熟化的实现中的应用

实验内容：构建交变磁场刺激系统，对生长在定向电磁复合水凝胶支架上的心肌细胞进行长时磁场刺激。实验结果验证了交变磁场和定向电磁复合水凝胶支架的共同作用能够促进心肌组织成熟，并且电磁复合水凝胶支架的定向结构能够引导心肌组织排列。研究定向电磁复合支架和交变磁场刺激对心肌细胞生长的作用。

实验设备：螺线管线圈，信号发生器，功率放大器ATA304，孔板和细胞等。

实验过程：

交变磁场刺激系统的构建:

根据磁场刺激所需要的磁场强度和均匀磁场区域大小等要求，设计并自制了螺线管线圈。使用有机玻璃制作线圈骨架，选用0.67mm直径的漆包线绕制紧密线圈，绕制146匝，线圈直径和长度均为110mm。

螺线管线圈实物图

交变磁场刺激系统由自制螺线管线圈、信号发生器和功率放大器三个部分构成，图为系统示意图。通过信号发生器（RIGOLDG1022U)输出正弦交流信号，经过功率放大器(AigtekATA-304）将交流信号放大，驱动线圈产生交变磁场。

交变电场刺激系统示意图

利用自主搭建的交变磁场刺激系统对生长在电磁复合支架上的心肌细胞施加长时交变磁场刺激，研究定向电磁复合水凝胶和磁场共同作用对心肌细胞成熟的作用，通过动态视频分析程序对心肌细胞的搏动进行表征。

实验结果：

实验结果显示生长在定向电磁复合支架上的心肌细胞在交变磁场刺激作用下搏动速率更快，搏动同步性和定向性更好，且收缩方向与电磁复合支架的定向结构一致。说明心肌细胞在定向电磁复合水凝胶和交变磁场的共同作用下表现出更强的搏动能力，并且定向电磁复合支架的定向结构能够引导心肌细胞的收缩方向。

实验用到的功率放大器ATA-304参数指标：

本实验参考自知网论文《磁场促心肌组织成熟化的实现及心肌组织多生理参数测量分析方法研究》

审核编辑：汤梓红