哮喘（Asthma）作為一種慢性呼吸道疾病,正日益成為嚴(yán)重威脅人類健康的重大問題。令人遺憾的是,科學(xué)界對(duì)哮喘病的病因和發(fā)展過程至今還沒有完全認(rèn)識(shí)清楚,其病理機(jī)制也一直是醫(yī)學(xué)上的重要難題。隨著環(huán)境的不斷惡化,大氣中的污染物,包括二氧化硫（SO₂）與哮喘病的關(guān)系也日益受到關(guān)注。SO₂是大氣中最常見的污染物之一,其對(duì)呼吸健康的危害早在上個(gè)世紀(jì)就引起了人們的重視。通過流行病學(xué)、免疫學(xué)等方面的大量研究,發(fā)現(xiàn)SO₂與哮喘病中包括免疫、炎癥、氧化應(yīng)激和氧化損傷等在內(nèi)的多種病理機(jī)制有關(guān)。而有關(guān)SO₂對(duì)哮喘病中氣道的生物力學(xué)特性的影響至今尚未見報(bào)道。與此對(duì)照的是,越來越多的研究表明,哮喘病人的氣道組織,特別是氣道平滑肌在病變過程中的結(jié)構(gòu)與功能變化會(huì)導(dǎo)致其生物力學(xué)行為的改變,使其在受到外來刺激時(shí)發(fā)生過度收縮反應(yīng)（AHR）,從而引起氣道過度狹窄和隨之而來的呼吸阻礙,這是導(dǎo)致哮喘病成為高度危險(xiǎn)疾病的共同的最終途徑。由此,氣道平滑肌收縮功能變異作為這一現(xiàn)象的終極原因成為目前研究的重點(diǎn)。因此,研究SO₂對(duì)... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

光學(xué)磁力扭轉(zhuǎn)細(xì)胞測量術(shù)原理示意圖，詳見4.2.3.和參考文獻(xiàn)[117-119]

圖 2.1 內(nèi)部空間 SO2濃度可控的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置主要由氣路管道模塊、傳感檢測模塊和智能控制模塊組成。上圖為二氧化硫給氣實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖，下圖為主要部件實(shí)物圖。Figure 2.1 A device that can control the concentration of SO2for animal model experiment, thedevice consists of gas pipeline modules, sensor detection module and the intelligent control module.The upper panel shows the design diagram; and the lower panel shows the main components ofpractical device.2.2.2 內(nèi)部空間 SO2濃度可控動(dòng)物實(shí)驗(yàn)裝置硬件部分的設(shè)計(jì)在 2.2.1 的基礎(chǔ)上，我們對(duì)自主設(shè)計(jì)的內(nèi)部空間 SO2濃度可控的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)裝置硬件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)與制作。第一部分：氣路系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由空氣供氣管路、SO2預(yù)稀釋供氣管路、氣體混合箱和 SO2實(shí)驗(yàn)箱（模擬單因素 SO2大氣污染環(huán)境的SD 大鼠呼吸容器）四部分構(gòu)成。空氣部分通過減壓閥、流量控制閥、流量計(jì)等進(jìn)入氣體混合箱；而 SO2預(yù)稀釋供氣部分則是首先讓氮?dú)狻O2氣體分別經(jīng)過相應(yīng)的減壓、流量控制后，在 SO2稀釋箱進(jìn)行首次混合和 SO2稀釋，再通過智能控制模塊接入到氣體混合箱；兩種氣體經(jīng)過氣體混合箱作用后，再經(jīng)過流量、壓力控制系統(tǒng)，最后進(jìn)入 SO2實(shí)驗(yàn)箱，即單因素 SO2大氣污染環(huán)境模擬容器。實(shí)驗(yàn)時(shí)將 SD大鼠放入該密閉實(shí)驗(yàn)箱中，余留氣體通過兩個(gè)串聯(lián)的盛有飽和氫氧化鈉（NaOH，

測量范圍為 0~10 KPa，檢測精度 25 Pa，過載壓力 75 KPa），壓力理電路后連接到單片機(jī) C8051F310 相應(yīng)的模擬電路配置端口上。在方面，目前市面上已經(jīng)有很多現(xiàn)成的成熟技術(shù)[122,123]，因此，在本章適用于現(xiàn)場快速檢測的化學(xué)傳感器（SO2/CF-20）（其濃度檢測范圍檢測精度為 0.2 ppm，過載濃度為 100 ppm），該傳感器是由深圳市技有限公司進(jìn)行標(biāo)定的，傳感器的電信號(hào)經(jīng)過電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、接到單片機(jī) C8051F310 相應(yīng)配置的端口上。三部分：智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由控制 SO2稀釋箱與氣體混合的常閉型電磁閥，控制該氣路中氣體流量的步進(jìn)電機(jī)蠕動(dòng)泵，以及F310 等構(gòu)成，前兩者都是通過驅(qū)動(dòng)電路受控于單片機(jī) C8051F310。F310 是一款完全兼容 51 系列的流水線型 8 位微處理器，擁有 29 個(gè)中 21 個(gè)接口可以通過設(shè)置配置成相應(yīng)模擬信號(hào)接口）、1 個(gè) 10 位的強(qiáng)型 UART 串口、4 個(gè)通用型計(jì)時(shí)器等資源，其運(yùn)行速度最高S[124]。圖 2.2 所示即為由氣路系統(tǒng)、傳感器檢測系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】：
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