【摘 要】
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将外源药物有效递送到人体内部是生物医药领域重要的研究方向。传统的给药方式主要分为注射和口服给药。注射给药吸收快,药量吸收准确,但是会损伤组织,引起疼痛。口服给药由于“首过效应”使药物的有效利用率大大降低,同时药物须经胃肠代谢,其生效时间被加长。目前给药技术的研究热点是如何实现无痛、高效和可控的药物递送。本文提出一种利用千兆赫兹特声波系统的新型透皮给药技术。微纳工艺制造的薄膜体声波谐振器产生的特声波
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将外源药物有效递送到人体内部是生物医药领域重要的研究方向。传统的给药方式主要分为注射和口服给药。注射给药吸收快,药量吸收准确,但是会损伤组织,引起疼痛。口服给药由于“首过效应”使药物的有效利用率大大降低,同时药物须经胃肠代谢,其生效时间被加长。目前给药技术的研究热点是如何实现无痛、高效和可控的药物递送。本文提出一种利用千兆赫兹特声波系统的新型透皮给药技术。微纳工艺制造的薄膜体声波谐振器产生的特声波在液体中的剧烈衰减所形成的“液针效应”促进药物透过皮肤。将便携式多通道信号源与谐振器集成以提升给药效率和系统的便携性。本系统对于可控、便携的透皮给药技术的研究有重大意义,同时有望实现商业应用。本文主要内容和研究成果如下:1.研究特声波谐振器的工作原理,通过二维有限元仿真、显微镜观察和高精度测力传感器表征的方式,从理论和实验的角度详细阐述了“液针效应”的机理:在皮肤局部区域内产生千帕量级压强,工作范围:高度1000μm。2.使用离体皮肤进行透皮给药实验,探究千兆赫兹特声波透皮给药技术的实验参数和实验方法,确定使用频率为2.56 GHz的1 W功率、周期为1 s占空比为0.5的激励,并采用改进的备皮和麻醉方法进行实验。3.在离体透皮给药的基础上,进行并继续改进千兆赫兹特声波活体透皮给药实验以提高重复性,同时定性和定量的分析给药效果,确定文中透皮给药效果是注射给药效率的3%,同时仅对皮肤表面造成轻微损伤,给药效果可控且稳定。4.在离体和活体动物实验中分别使用阵列化谐振器的方式提高给药效果,并与单谐振器给药效果进行对比分析。文中采用的三器件阵列化的给药效率至少是单器件给药效率的两倍。
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