摘要：自供电可穿戴压电传感设备需要柔韧性和高压电性以满足个性化健康安全管理需求。针对压电陶瓷压电性高、柔性差的特点,本文设计了一种基于多相钛酸钡(BTO)柔性压电陶瓷膜的高性能压电传感器,即多相BTO传感器。无衬底自支撑的多相BTO膜具有优异的柔韧性,厚度为33μm时可实现180°弯曲,厚度为5μm时可在1×10^(4)次弯曲循环中表现出良好的抗弯曲疲劳性。所制备的多相BTO传感器在经过1.2×10^(4)次压电循环测试后仍能保持良好的压电稳定性。基于此传感器的柔韧性、高压电性、可穿戴性、便携性和无电池自供电特性,开发的智能面罩可以实时监测不同频率和振幅的呼吸信号。此外,将传感器安装在手部或肩部,还可以检测到不同的手势和手臂动作。综上,本文开发的多相BTO传感器有望为生理健康和行为活动监测应用开发出便捷高效的可穿戴传感设备。

摘要：目的以载PaMZ[Pa-824(Pretomanid,Pa)、莫西沙星(Moxifloxacin,M)、吡嗪酰胺(Pyrazinamide,Z)]的3D打印纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHA)抗结核人工骨的释药性能和抗压强度为指标,筛选最优载药抗结核人工骨各组分的配比。方法采用不同含量的PaMZ与不同孔径nHA组合制成不同配比的载药人工骨,实验组将3种不同配比PaMZ药物和3种不同孔径的nHA材料一一组合,形成9种不同载PaMZ的nHA抗结核人工骨。制备好的载药人工骨置于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中释放,在不同时间点分别取样后,利用高效液相色谱仪测量药物浓度,用以评价释药性能。利用电子万能材料试验机分别对9组载药人工骨依次进行最大抗压缩强度试验。以相对应的不同孔径的非载药人工骨作为对照组,进行相同的最大抗压缩强度试验。根据释药性能和最大抗压强度筛选出载PaMZ/nHA抗结核人工骨的最优配方。结果孔径和药物配比两因素析因设计的方差分析中,不同药物配比的人工骨的最大抗机械压缩强度间的差异有统计学意义(F=18.873,P0.05)。9组载药人工骨的6周Pa释药率之间差异有统计学意义(F=8.449,P<0.001),G组Pa释药率最小。孔径和药物配比两因素析因设计的方差分析中,药物配比之间的Z和M关键点(释药1、8、12和24 h)释药率总和的差异有统计学意义(F=6.525,P=0.0074),Pa∶M∶Z∶PLGA=3∶12∶45∶140的Z和M关键点(释药1、8、12和24 h)释药率总和最小。药物配比之间的Z和M的释药率90%时的释药时间总和的差异有统计学意义(F=7.449,P=0.0044),Pa∶M∶Z∶PLGA=3∶12∶45∶140的Z和M的释药率90%时的释药时间总和最长。结论载PaMZ/nHA抗结核人工骨在药物配比3∶12∶45∶140,孔径200μm释药效果最佳,又可以达到松质骨强度。抗结核药物释放达到6周以上,是较理想的载药支撑植骨材料。