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精准的味道测量

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研究中的一项必要要求是精确和无脉冲的刺激传递,并且结合高重现性——我们的 neMESYS 注射泵技术的关键特征。 此外,模块化设置易于扩展,可以调整以满足未来实验的新需求; 它还使单个组件的清洁和更换变得容易,以符合口味研究所需的高卫生标准。

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许多领域中的许多传统上以间歇工艺进行的流体过程,可以转化为渐进式流体过程,并提供许多优于保守方法的优势,例如高工艺可靠性、均质反应条件、时间和资源节省 . 应用领域从微生物学到生物、精细和合成化学,再到石油化学、地球化学和地球物理学。

精准的味道测量
2021 年 6 月6日

Andersen 等人最近描述了一种新的多功能计算机控制的味觉计。
该设备旨在满足进行行为、电生理和血流动力学研究的科学家的特定需求。

硬件
实验室设置
Kathrin Ohla 博士的研究小组在 Jülich 研究中心的神经科学与医学研究所3 主持开发了一种经济实惠的味觉计,适用于味觉研究的各种实验。该装置主要由几个低压泵 neMESYS 290N 组成,用于将液体味觉溶液直接输送到参与者的舌头上。
Andersen等人采用了一个主要由现成组件制成的嘴件,允许对舌头的左侧和右侧进行独立刺激(图 3)。 在他们的特定调查中,去离子水被输送到舌头的一侧或两侧。18名参与者报告了感知刺激方面。为了测试刺激系统是否适合具有高时间精度(在毫秒范围内)的电生理学研究,一些参与者被反复刺激味觉刺激(氯化钠溶液),同时使用脑电图(EEG)记录大脑活动。 事实上,数据分析揭示了味觉刺激引起的神经激活。 流速为 1 ml/s,在计算机控制的 3/2 电磁阀(3 个连接器,1/4”-28 UNF 螺纹)的帮助下实现了自动加液和再填充循环。

图片来自:一种新味觉计:Andersen 等人构建的便携式模块化味觉和舌触刺激器模板(链接)。 许可:Creative Commons Attribution Non Commercial 4.0 International

研究中的一项必要要求是精确和无脉冲的刺激传递,并且结合高重现性——我们的 neMESYS 注射泵技术的关键特征。 此外,模块化设置易于扩展,可以调整以满足未来实验的新需求; 它还使单个组件的清洁和更换变得容易,以符合口味研究所需的高卫生标准。

 

图片来自:一种新味觉计:Andersen 等人构建的便携式模块化味觉和舌触刺激器模板(链接)。 许可:Creative Commons Attribution Non Commercial 4.0 International

软件
研究团队基于 CETONI Qmix 软件开发套件 (SDK) 用 Python 实现了泵控制接口。这个 pyqmix 包使用 Qmix SDK 库 (DLL) 并通过面向对象的 Python 代码公开硬件接口。该软件包是根据免费和开源许可发布的,可从 GitHub 获得。 我们 SDK 的所有感兴趣用户也可以使用这个 Python 包并根据他们的需要进行调整。 因此,它是与 CETONI 的官方 Python 接口一起使用 Python 的第二种选择。

下表提供了两个 Python 接口之间的简短比较:

以下代码片段演示了如何通过 pyqmix 操作泵:

安徒生等人还开发了基于 pyqmix 的远程控制界面,命名为 pyqmix-web,允许用户从 Web 浏览器中控制泵:因此,用户可以通过浏览器中的图形界面,即远程控制味觉计。

这个简单的图形界面还可以通过触摸屏(如 iPad 或智能手机)操作泵。 同样,该软件是在免费许可下提供的,可以从各自的 GitHub 存储库下载。

最后,PsychoPy 是一种流行的免费和开源软件,用于进行心理和神经科学实验,它提供了 pyqmix 的集成,从而进一步简化了注射泵在神经科学研究中的使用:

概括
已经开发出一种精巧的计算机控制装置,用于精确和可重复地传递液体味觉刺激。该系统适用于电生理学研究。 neMESYS 注射泵的高精度与精心设计的设置相结合,使研究人员能够以高精度和可重复性呈现味觉刺激。这款多功能味觉计可用于独立提供多种刺激。 此外,基于 CETONI 软件开发套件 (Qmix SDK) 开发了 Python(远程)控制界面,甚至允许从 iPad 或手机等基于触摸屏的设备进行泵操作。

所用的 CETONI 设备:
基本模块 BASE 120
5 x 低压注射泵 neMESYS 290N
Qmix SDK

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