本文關鍵詞：超聲經皮給藥機制的計算機仿真研究與實驗

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【摘要】：隨著多肽和蛋白質類藥物等新型藥物被不斷地研制出來并廣泛的應用于疾病的預防、診斷和治療,傳統(tǒng)的口服、注射給藥的方式越來越顯現出其不足,尋找更為方便安全有效的給藥途徑也成為重要的研究課題。作為一種重要的經皮給藥方法,超聲促滲具有對皮膚刺激性小、不破壞藥物性質等優(yōu)勢,因而受到廣泛關注,具有很重要的研究價值。超聲經皮給藥是指通過超聲波促進藥物透過皮膚進入組織,被毛細血管吸收進入體循環(huán)。其主要作用機制為超聲空化效應,空化氣泡崩潰瞬間局部產生大量能量,可以破壞皮膚角質層的屏障作用。目前,有關超聲的頻率、強度與促滲效果之間的關系均是基于實驗總結,而缺少相關超聲經皮給藥的數學定量模型的研究,從數值上對超聲頻率、強度與促滲效果之間關系的研究報道也很少�；谶@種研究背景,本文進行了以下研究工作：1.本論文基于超聲經皮給藥的機制、空化效應及空化氣泡動力學,探究了超聲激勵信號與空化氣泡運動相關的數學方程。使用Matlab工具進行數值求解和空化氣泡運動狀態(tài)的仿真。2.對不同頻率、聲場強度的超聲信號作用下的仿真結果進行分析,以研究超聲的頻率、強度對于超聲促滲效果的影響。依據仿真分析結果,作者對雙頻超聲促滲的機制進行了討論。3.設計了活體小鼠超聲促胰島素經皮給藥實驗,用于研究低頻超聲對肽類藥物經皮轉運的促進作用,驗證了較低頻率的超聲具有更好的促滲效果；設計了超聲信號發(fā)射系統(tǒng),實現了多種頻率且聲壓幅值可調的超聲波的發(fā)射;對低頻超聲經皮給藥的安全性進行了討論。將空化效應的數值研究應用于超聲信號與超聲經皮給藥效果的分析上,由超聲激勵信號與空化氣泡運動的關系,引申到超聲頻率、強度參數對超聲促滲效果的影響。這種研究方法具有一定的創(chuàng)新性,對于超聲經皮給藥的數學定量分析研究也有一定的研究價值。
【關鍵詞】：經皮給藥 超聲促滲 空化效應 數值研究
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R943;TB559
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 課題研究背景15-18
• 1.1.1 經皮給藥的研究背景15-16
• 1.1.2 經皮給藥的各種促滲方法16-17
• 1.1.3 超聲經皮給藥的優(yōu)勢17-18
• 1.2 超聲經皮給藥研究發(fā)展與應用現狀18-21
• 1.2.1 超聲經皮給藥的研究發(fā)展18
• 1.2.2 國外應用現狀18-20
• 1.2.3 國內應用現狀20-21
• 1.3 課題研究意義與主要工作21
• 1.4 本文結構21-23
• 第二章 超聲經皮給藥機制及影響因素23-28
• 2.1 低頻超聲經皮給藥機制23-26
• 2.1.1 超聲經皮給藥的滲透途徑23-24
• 2.1.2 空化效應24-25
• 2.1.3 熱效應25
• 2.1.4 聲微流效應25-26
• 2.1.5 其他機制26
• 2.2 影響超聲經皮給藥的因素26-27
• 2.3 本章小結27-28
• 第三章 超聲空化的計算機仿真研究28-43
• 3.1 超聲空化效應簡介28-29
• 3.1.1 超聲空化原理28
• 3.1.2 超聲空化研究理論基礎28-29
• 3.1.3 超聲促滲數值研究的意義29
• 3.2 超聲給藥過程簡化29-30
• 3.3 超聲空化氣泡壁運動方程30-32
• 3.4 氣泡壁運動方程的數值求解方法32
• 3.5 不同聲場條件下的仿真研究32-40
• 3.5.1 不同頻率超聲激勵的氣泡運動仿真33-36
• 3.5.2 不同強度聲場激勵的氣泡運動仿真36-40
• 3.6 空化泡運動與促滲效果分析40-41
• 3.7 關于雙頻超聲的基于仿真結論的原理分析41
• 3.8 本章小結41-43
• 第四章 超聲促胰島素經皮滲透實驗設計43-57
• 4.1 活體小鼠實驗目的與意義43-44
• 4.2 實驗材料和方法44-49
• 4.2.1 材料44-45
• 4.2.2 實驗方法45-49
• 4.3 超聲發(fā)射系統(tǒng)49-53
• 4.3.1 超聲發(fā)射系統(tǒng)的功能需求49
• 4.3.2 超聲發(fā)射系統(tǒng)總體設計49-50
• 4.3.3 超聲發(fā)射系統(tǒng)的分塊設計50-53
• 4.4 實驗步驟53-55
• 4.4.1 實驗試劑的配制與用量53
• 4.4.2 小鼠分組與實驗技術方法53-55
• 4.5 實驗可行性分析55-56
• 4.6 本章小結56-57
• 第五章 實驗分析與安全性討論57-62
• 5.1 實驗數據分析57-58
• 5.2 關于超聲經皮給藥安全性的討論58-60
• 5.2.1 皮膚角質層的屏障作用58-59
• 5.2.2 基于小鼠實驗的安全性討論59
• 5.2.3 安全性研究意義59-60
• 5.2.4 超聲促滲的安全性研究總結60
• 5.3 本章小結60-62
• 第六章 總結與展望62-64
• 6.1 總結62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻64-68
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況68

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