胃腸道用微膠囊藥物釋放微機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、目前,能進(jìn)入人體動手術(shù)或進(jìn)入人體腸道釋放藥物的胃腸道微機(jī)電系統(tǒng)的研制,是國際上熱門研究課題.目前醫(yī)學(xué)廣泛使用的藥物治療由于藥物在體內(nèi)停留時(shí)間過短或者胃酸造成了降解,未能在體內(nèi)病變部位及時(shí)有效的釋放,使得藥物釋放效率不高.因此,研制進(jìn)入人體內(nèi)的藥物釋放裝置,就顯得非常之必要.該文在廣東省自然科學(xué)基金和華南理工大學(xué)高水平建設(shè)項(xiàng)目基金的資助下,完成了以下相關(guān)工作:首先,該文在總結(jié)并分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了一種新型的體內(nèi)藥物釋放微機(jī)

2、電系統(tǒng),并在一定程度上實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定位送藥.從胃腸道蠕動特點(diǎn)的研究入手,采用了一種全新的依靠胃腸自然蠕動的體內(nèi)驅(qū)動方式.設(shè)計(jì)了以紐扣電池作為能源、微電機(jī)作為驅(qū)動源、滑動螺旋傳動作為藥物輸送方式的微膠囊機(jī)構(gòu).通過微膠囊進(jìn)行體內(nèi)釋放藥物,并通過膠囊內(nèi)的微型電路二級延時(shí)控制,在某一程度達(dá)到定時(shí)、定位在病患部位送藥.試驗(yàn)測試表明,微膠囊能夠較好的完成指定位置的定位、定時(shí)的藥物釋放功能.其次,對藥物釋放的功效從理論基礎(chǔ)上進(jìn)行分析,運(yùn)用流體動力學(xué)原理

3、,對液體在傳送機(jī)構(gòu)內(nèi)的運(yùn)動進(jìn)行了分析,提出了影響液體傳送效率的幾個(gè)因素.分別建立了流體在圓柱流道和圓環(huán)流道內(nèi)流動的數(shù)學(xué)模型,用來模擬流體在微膠囊的機(jī)構(gòu)各部分的流動狀況,得到了相關(guān)的計(jì)算公式,用以分析微膠囊結(jié)構(gòu)對送藥量的影響,并對液體的穩(wěn)定輸送進(jìn)行了討論.然后,搭建了評價(jià)藥物釋放功效的測試平臺系統(tǒng),包括藥劑稱重設(shè)備、傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速測試機(jī)構(gòu)、液體粘度測試機(jī)構(gòu)和自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在微膠囊啟動后實(shí)現(xiàn)藥物釋放的整個(gè)過程的各個(gè)參量數(shù)據(jù)的動態(tài)采集