發(fā)布時間：2018-11-16 17:21

【摘要】：磁場可以通過磁刺激調(diào)節(jié)生物體的神經(jīng)等達到特定的調(diào)節(jié)作用,然而電刺激在生物方面的應(yīng)用多數(shù)需要外電源作為供電裝置,這種需要外電源的供電模式對于電刺激的實際應(yīng)用帶來了很多不便。本實驗受到外旋轉(zhuǎn)磁場的應(yīng)用于無線電能傳輸系統(tǒng)的啟發(fā),并根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,利用自制的旋轉(zhuǎn)磁場裝置和纖維復(fù)合材料,利用一種非電源嵌入式實現(xiàn)電刺激。這種通過外磁場來實現(xiàn)材料系統(tǒng)的自供電避免了連接外電源的不便,在本文中所制備的導(dǎo)電復(fù)合薄膜均選用生物性能、功能性較好的材料,基于法拉第電磁感應(yīng)定律,利用n-MWNTs涂覆到Fe3O4/PCL納米纖維復(fù)合材料(下文統(tǒng)稱為CNFs.復(fù)合材料)基質(zhì)做成導(dǎo)線,磁性粒子可以同時增強材料的導(dǎo)電性和磁場的強度。這種材料在外旋轉(zhuǎn)磁場下切割磁感線運動所產(chǎn)生的電流密度最大達到191.1 A/m2。本論文比較了碳納米管的比例對材料的導(dǎo)電性能的影響,比較了其切割磁感線運動時候產(chǎn)生的電流大小。論文還研究了不同層數(shù)的纖維膜所做成的導(dǎo)線在不同的切割速度時切割磁感線運動所產(chǎn)生的電流大小。我們對導(dǎo)體材料在切割磁感線運動時產(chǎn)生電信號機理進行了分析,并利用COMSOL多物理場建模軟件來對磁場分布進行了模擬,通過模擬來分析感應(yīng)電流大小。實驗中我們通過建立青蛙神經(jīng)缺損模型來證明設(shè)計的導(dǎo)線材料實現(xiàn)電刺激的可能性,并通過細胞毒性和細胞生物相容性實驗來考察了材料的生物性能,還通過建立動物肌肉埋植模型實驗,分析材料的組織整合能力。
[Abstract]:The magnetic field can be used to regulate the nerve of organism by magnetic stimulation. However, most of the applications of electric stimulation in biology require external power supply as power supply device. This power supply mode, which needs external power supply, brings a lot of inconvenience to the practical application of electrical stimulation. This experiment is inspired by the application of the external rotating magnetic field to the radio energy transmission system. According to Faraday's law of electromagnetic induction, a non-power embedded electric stimulation is realized by using the self-made rotating magnetic field device and fiber composite material. The self-supply of the material system by external magnetic field avoids the inconvenience of connecting the external power supply. The conductive composite films prepared in this paper are made of materials with biological properties and good function, which are based on Faraday's law of electromagnetic induction. Application of n-MWNTs coating on Fe3O4/PCL Nanofiber Composites (hereinafter referred to as CNFs.) The matrix is made into conductors and magnetic particles can enhance both the conductivity and the magnetic field strength of the material. The maximum current density of this material is 191.1 A / m ~ (2) when cutting the magnetic inductive line motion in an external rotating magnetic field. In this paper, the effect of the ratio of carbon nanotubes on the conductivity of the materials is compared, and the magnitude of the current generated by cutting the magnetically induced wires is compared. The paper also studies the current size of the wire made of different layers of fiber film at different cutting speed. In this paper, we analyze the mechanism of electric signal produced by conductor material when cutting magnetic inductance line, and use COMSOL multi-physical field modeling software to simulate the magnetic field distribution, and analyze the magnitude of inductive current by simulation. In the experiment, we established the frog nerve defect model to prove the possibility of electrical stimulation of the designed traverse material, and investigated the biological properties of the material by cytotoxicity and biocompatibility test. The ability of tissue integration was analyzed by establishing animal muscle implantation model.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB33

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本文編號：2336139