本文關(guān)鍵詞：大氣壓低溫等離子體療法在小鼠傷口愈合過程中的實驗研究

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【摘要】：近年來大氣壓低溫等離子體技術(shù)在生物醫(yī)療工程領(lǐng)域的應用作為一個新興的研究領(lǐng)域,已經(jīng)吸引了國內(nèi)外眾多研究課題組的興趣。大氣壓低溫等離子是一種很特殊的氣體物質(zhì)其中包含有活性含氧成分、活性含氮成分、電磁場、熱量、紫外線和其他帶電粒子以及自由基等。研究表明大氣壓低溫等離子體已經(jīng)表現(xiàn)出能夠激發(fā)、提升、控制以及催化生物系統(tǒng)中多種復雜行為和反應的能力。大氣壓低溫等離子體中包含有一氧化氮和過氧化氫等活性成分,大氣壓低溫等離子體中的活性含氧成分已經(jīng)被證明為具有廣譜殺菌作用并且同時能夠啟動自然凝血機理使傷口迅速止血；過氧化氫可以通過激活氧化還原反應來影響傷口的閉合過程；一氧化氮在是一個影響皮膚對感染的反應的重要的中介物質(zhì),一氧化氮是可以影響許多生物功能包括調(diào)節(jié)凝血,免疫反應,神經(jīng)通訊,放松平滑肌,調(diào)節(jié)荷爾蒙分泌,一氧化氮可以作為殺菌劑和抗癌劑等。大氣壓低溫等離子體是在大氣壓環(huán)境下產(chǎn)生并不需要真空系統(tǒng),工作氣體可以為空氣、稀有氣體或者幾中氣體的混合物。大氣壓低溫等離子體可以直接作用于各種材料和皮膚表面等；調(diào)節(jié)不同的放電參數(shù)比如電壓、放電距離或者放電氣體等可以調(diào)節(jié)大氣壓低溫等離子體各種成分的組成,正是這種可接觸性和可調(diào)性使得大氣壓低溫等離子體更加適合應用在生物醫(yī)療領(lǐng)域。 皮膚是人體的最大的器官。皮膚的最基本的功能是保護人體的內(nèi)環(huán)境不被一些病原體入侵避免引起嚴重的感染。因此長時間以來皮膚傷口的愈合吸引了廣泛的關(guān)注。皮膚傷口的愈合是一個包括炎癥期、增殖期和重建期的復雜動態(tài)生物過程。對任一時期的破壞都會導致傷口發(fā)展成為慢性難愈合的傷口、截肢甚至引起死亡的發(fā)生。盡管對慢性傷口的治療有非常重大的臨床意義,目前仍然沒有一種行之有效的治療方法。因此研究大氣壓低溫等離子體在皮膚傷口愈合中的作用具有深遠的意義。 本文的主要研究內(nèi)容如下： 本文設計了手持式的大氣壓低溫等離子體源,該大氣壓低溫等離子體可以在常溫大氣壓條件下?lián)舸┛諝猱a(chǎn)生溫和的大氣壓低溫等離子體直接作用于傷口。該裝置采用開關(guān)電源技術(shù),把12V電壓升高至十幾kV。該電壓足以擊穿空氣產(chǎn)生等離子體。該裝置具有體積小、功耗低和方便攜帶等特點。該裝置可以將電池的DC12V電壓升高至輸出為DC8000-15000V范圍內(nèi)可調(diào),工作頻率為30kHz。文中對整體電路的拓撲結(jié)構(gòu)選擇、變壓器設計、脈沖調(diào)制模塊設計、隔離反饋模塊設計和整體設計幾部分做了詳細的介紹。實驗證明本文設計的實驗裝置可以可靠的產(chǎn)生大氣壓低溫等離子體。 為了驗證低溫等離子體在治療傷口愈合中的作用,我們設計了并進行了動物實驗,利用裸鼠的視窗傷口模型來研究大氣壓低溫等離子體療法的作用和效果。實驗中我們把12只帶有視窗取好傷口的裸鼠平均分為3組：①對照組,不用等離子體做處理；②用等離子體處理傷口,劑量為每天2分鐘；③用等離子體處理傷口,劑量為每天30秒鐘。并且采用實驗室已有的多模態(tài)光學系統(tǒng)對傷口愈合情況進行無損評估。實驗結(jié)果表明相比于治療前大氣壓低溫等離子體可以迅速提高傷口周圍組織的血氧含量和血流速度；在傷口愈合過程中的觀測表明治療組的血流速度較對照組更早恢復正常水平。
【關(guān)鍵詞】：大氣壓低溫等離子體 傷口愈合 多模態(tài)影像 血氧 血流 鼠背視窗
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R641;R318.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究背景12-20
• 1.2.1 大氣壓低溫等離子體在生物醫(yī)學工程中的應用分類12-13
• 1.2.2 大氣壓低溫等離子體在生物醫(yī)學工程中的應用簡介13-20
• 1.3 課題意義和主要研究內(nèi)容20-23
• 1.3.1 課題的意義20-21
• 1.3.2 課題的主要研究內(nèi)容21
• 1.3.3 論文的結(jié)構(gòu)組織21-23
• 第2章 大氣壓低溫等離子體源的設計23-41
• 2.1 引言23
• 2.2 大氣壓低溫等離子體源簡介23-27
• 2.3 便攜式等離子體源設計方案27-37
• 2.3.1 放電方法的選擇27-28
• 2.3.2 高壓電源的硬件設計28-37
• 2.4 預實驗37-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第3章 動物模型實驗41-49
• 3.1 引言41
• 3.2 材料和方法41-47
• 3.2.1 動物飼養(yǎng)41-42
• 3.2.2 鼠背視窗模型的建立42-43
• 3.2.3 大氣壓低溫等離子體治療系統(tǒng)的搭建43-44
• 3.2.4 多模態(tài)系統(tǒng)搭建和算法介紹44-46
• 3.2.5 實驗步驟46-47
• 3.3 本章小結(jié)47-49
• 第4章 實驗結(jié)果分析49-53
• 4.1 引言49
• 4.2 結(jié)果分析49-51
• 4.2.1 多模態(tài)影像分析49-50
• 4.2.2 大氣壓低溫等離子體治療效果分析50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-53
• 第5章 論文的總結(jié)與展望53-57
• 5.1 總結(jié)53-54
• 5.2 存在問題和工作展望54-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蘇濤,昝小舒,周立新;模擬光耦器件HCNR201及其在高精度電壓檢測中的應用[J];電測與儀表;2004年07期

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本文編號：558070