交流脉冲电离子导入仪的研究.pdf

天津大学
硕士学位论文
交流脉冲电离子导入仪的研究
姓名:宿曼
申请学位级别:硕士
专业:生物医学工程
指导教师:孙振东
20070101
中文摘要关键词:电离子导入仪器是一种利用在皮肤上施加电流来提高导入人体药物流量或从人体内提取内源代谢物质的装置。目前,电离子导入仪主要采用的是直流电激励导入,或是脉冲电导入的方法。前者在应用时,由于电流方向始终不变,皮肤表面极易形成极化效应,不仅影响药物的导入,还可能对人体皮肤造成灼伤;后者虽然解决了皮肤极化问题,但是由于皮肤本身的特性,皮肤阻值会随脉冲电的作用时间产生变化,导入电流便会随皮肤阻值的变化而变化,从而导致导入流量随导入电流的变化而变化,使导入人体的药物流量无法精确控制。本课题采用交流脉冲进行离子导入,克服了现行电离子导入仪的缺点。交流脉冲电离子导入仪不仅能避免皮肤的极化效应,还能提高药物离子导入流量和皮肤阻值的稳定性。该研究的三个特点是:酶哐孤龀宓缰驴锥云し艚性处理,使人体皮肤电阻降至一较小阻值;玫テ刂圃鲆孀远刂频缏罚使其产生幅度可调的交流脉冲,该交流脉冲可以随导入电流变化自动调节,以保证人体皮肤电导维持在某一较为恒定水平;捎弥绷髌玫缪褂虢涣餍藕畔加电路,以提高药物导入流量。本文分析了药物经皮离子导入的转运机制,并以此为依据,完成了整个交流脉冲电离子导入仪的结构设计。其中包括:双电源供电系统的设计、高压脉冲电路系统、交流信号产生系统、自动增益调节的电压放大系统、单片机控制系统。实验完成了控制器件电阻与电压关系曲线,交流脉冲输出波形的调试以及整个电路系统的工作流程调试。实验表明,在交流离子导入过程中,作用于皮肤的交流脉冲会随着皮肤阻值的变化而调整,从而保证了工作电流的基本恒定,这就保证了药物导入流量的基本恒定。因此,该仪器为需要精确控制药量的治疗过程提供了一种新方法。药物导入交流脉冲电致孔自动增益控制
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砷年,月矽同学位论文作者签名:福圣学位论文作者签名:稻曼独创性声明学位论文版权使用授权书导师签名:苫沼┎本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤鲞蕉堂或其他教育机构的学位或证特授权:叁鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检旅霷签字同期:九乃阥月本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字冢索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
第一章绪论电离子导入方法的发展背景经皮给药系统是指药物以一定的速率通过皮肤经毛细血管吸收进入人体循环产生药效的一种给药方法⋯。它具有可避免胃肠道酶解和肝脏首过效应、降低毒副作用,随时可中断给药等优点【浚庑┠晔艿搅斯惴汗刈ⅲ辛撕艽蟮姆⒄埂在生物药物的经皮给药系统研究中,最难解决的问题是如何透过角质层的吸收屏障问题@玫缋胱拥既胝峭ü锢矸椒ɡ丛黾右┪锏木ど噶髁恳达到治疗要求电离子导入是通过在皮肤上应用适当的直流电而增加药物分子透过皮肤进入机体的过程。阳离子药物在阳极处透过皮肤,阴离子药物在阴极处透过皮肤。中性分子在电渗流作用下也能够透过皮肤。电离子导入方法的应用已有一百多年的历史【俊T缭辏琕首先设想利用电流增加荷电药物对浅表组织的渗透;年,报道了从皮肤导入碘化钾的实验,并在尿中检测出碘离子;年,成功地将麻醉药物导入动物体内;年,与认群蠼辛思彝檬康宁导入实验,证实了直流电的作用;年,第一部关于药物离子导入法的专著出版,此后离子导入法的研究走向科学化和系统化;年,成功地将马钱子碱和氰化物导入家兔体内,取得了预期的药理和毒理效应;年,褂靡缂擅ㄉ嗟既肓蛩岚⑼衅罚锿凡恐参锷窬低吃~分钟完全麻痹,说明电离子导入方法可以实现药物的经皮给药。电离子导入在年正式进入临床治疗应用,但多是局部治疗应用。仁紫扔τ玫缋胱拥既胫瘟贫嗪怪ⅲ裾庖涣品ㄈ栽诠惴河τ茫年,和美胱拥既敕椒ㄔ黾映龊梗占挂海治銎渲新壤胱和钠离子浓度以诊断胰腺囊泡纤维变性症,这一诊断方法为美国现ぁ此后在~年间,一些局部麻醉药物、金属离子和非金属离子、血管紧张素和甾体化合物先后采用电离子导入进行局部皮肤或组织疾病的治疗。除了以上这些局部应用外,电离子导入方法用于全身治疗的应用引起了人们极大的兴趣。紫瘸⑹杂τ玫缋胱拥既胪钙ぷT死嗫ㄒ蚝偷厝姿桑此,药物经皮电离子导入的研究得到了相当的重视,已经有越来越多的药物用于经皮离子导入给药髦指餮牡缋胱拥