摘要：为提高低频超声透皮给药过程中药液渗透率的控制精度,通过有限元计算分析,设计了一款具有密封结构的超声换能器,用以改变低频超声透皮给药系统中的药液压强。基于Franz扩散池的皮肤透皮体外实验的研究(包括人造皮肤与大鼠离体皮肤),获得了密封系统对透皮渗透量变化的影响规律。实验结果表明,超声空化、促渗剂与压强都可以改变药液渗透率,其中超声可以通过空化效应破坏皮肤表层结构进而促进渗透,而压强与超声、促渗剂相互结合则可以起到提高给药渗透精度的作用。提出的密封式超声换能器可通过压强变化初步实现调节低频超声透皮给药精度的目的,为进一步设计可调压强的低频超声给药系统奠定应用基础。

摘要：为分析低频超声透皮给药过程中由超声空化引起的发热问题,基于压电方程、热平衡方程和声压平衡方程,利用COMSOL有限元软件建立了低频超声透皮给药过程中压电-声-热耦合仿真计算模型。通过理论分析和FLIR热成像仪的温度测量实验,获得了系统在超声输入功率为5.5 W、频率为21kHz下的温度场分布与外表面最大温度变化曲线。超声换能器与低频超声透皮给药系统(空气中)的温度场分布及其最大温度值的仿真分析结果都与实验值一致,即在低频超声透皮给药过程中,药液中超声空化会造成声波大幅衰减,从而把部分声能直接转化为热能,导致药液温度快速上升,15min时外表面最高温度可达40℃,内部辐射头下方最大温度的理论值可达41.3℃,达到了低频超声透皮给药的温度安全要求(≤42℃)。计算与实验结果表明,所建立的压电-声-热耦合计算模型可以预测系统温度变化,可用于超声作用时间、换能器结构尺寸和材料参数的优化设计。

摘要：目的:针对现有炒菜机存在体积大、加热均匀性低等问题,设计一种采用电磁加热的全自动滚筒式炒菜机,减小设备体积并改善炒菜效果。方法:采用面向功能—结构的模块化设计方法,对炒菜机各模块机构进行设计;基于毕奥—萨伐尔定律,得到线圈在空间产生磁场与所通电流和距离的关系,并通过Ansys-Maxwell联合仿真,得到3种线圈排布方式下锅具表面磁场强度和温度分布曲线;采用Ansys软件,对滑轨机构进行模态分析,得到机构发生不当变形频率段;研制样机并与3种烹饪方式对比,验证样机炒菜效果。结果:与现有炒菜机相比加热均匀性有很大提升,结构设计和实际炒菜效果满足使用要求。结论:研究设计的全自动炒菜机具有较高的可行性与实用性。

摘要：为研究水对煤样声发射特征影响，对不同含水率煤样进行了的声发射特征试验。结果表明：煤样单轴抗压强度随含水率增加并无线性降低关系；水的存在改善了加载初期煤样的应力集中，减少了煤样破坏全过程内部裂纹破坏次数和破坏强度；较大声发射信号均在显著应力降低发生时同步产生；声发射信号发生跳跃前信号水平比较低，反映了内部能量积累的一个过程。

摘要：为了实现对食道的光学相干断层成像(optical coherence tomography,简称OCT)扫描,研制了基于直线超声电机轴向运动和旋转超声电机环向扫描的内窥镜光扫描机构。其中,直线电机采用New Scale Technologies公司的squiggle?压电直线电机;旋转电机为基于圆环形薄板面外弯曲模态的中空轴超声电机,利用有限元软件COMSOL Multiphysics优化了旋转电机尺寸,测得该电机在78.5kHz,60Vp-p驱动电压的激励下转速为4 200r/min,满足调制频率200kHz激光食道OCT扫描的要求。设计了包含镜头在内的内窥镜光扫描机构,加工的胶囊内窥镜原型直径为16mm,直线行程超过5mm。因为采用压电超声电机驱动,该医疗设备可以与核磁共振成像(magnetic resonance imaging,简称MRI)相兼容。

摘要：设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)等精度测频与自动增益控制(AGC)电路的高精度声表面波测量仪,该测量仪通过声表面波传感器采集声波并转化为电信号,通过AGC电路与施密特触发器对信号限幅、整形,将其转化为可测频率的方波,最后利用FPGA测频电路实现对频率的测量,并将结果传送至单片机显示。测试结果表明,该测量仪能测量频率100 Hz^100 kHz的信号,系统的最大测量误差为1.2%,测频范围广,精度高,稳定性好。

摘要：介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,DEAP)具有大应变、高效率、高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。基于生物关节驱动原理及圆柱形驱动器特点设计了单自由度转动关节。根据弹性大变形理论建立驱动器DEAP膜的机电耦合模型,通过微分方程组的迭代求解可获得关节输入电压与输出角度之间的非线性关系,但计算工作量大。将小脑模型关节控制器CMAC(Cerebellar model articulation controller)神经网络与PD控制器相结合实现输出角度与输入电压之间的非线性映射,避免了复杂计算过程。阶跃和正弦参考信号的跟踪控制试验验证了CMAC神经网络控制的可行性。

摘要：随着物联网传感器网络的快速发展,微弱能量收集电路因其诸多优越性而备受关注。该文设计了一种基于压电能量收集技术的电路,其通过收集环境中的低频机械振动能量,经压电陶瓷(PZT)换能器产生交流电压,再经四倍压电路放大,并通过LTC3588-1电源管理电路整流变换,最终产生一个可供低功耗传感器工作的可切换的标准电压。实验结果表明,该电路可有效支持低功耗传感器正常工作。

摘要：人类白细胞抗原-E(HLA-E)在多种肿瘤中呈高表达,其与肿瘤患者预后的关系呈现肿瘤类型依赖性。HLA-E主要通过与NK细胞或T细胞上的激活性(NKG2C)或抑制性(NKG2A)受体结合,在调控抗肿瘤免疫应答中发挥重要作用。基于此,靶向HLA-E/NKG2A以阻断HLA-E与NKG2A的相互作用或抑制HLA-E表达,有望成为增强抗肿瘤免疫应答的新策略。鉴于HLA-E的功能特点设计增强型或通用型的T/NK细胞过继免疫疗法,有望提高过继免疫细胞疗法的治疗效果,具有良好的研发和临床应用前景。如何将靶向HLA-E或NKG2A的疗法与其他免疫疗法有效联合,实现更精准的免疫治疗以提高临床治疗效果是目前该方面研发和应用需要解决的难题之一。

摘要：隐丹参酮(cryptotanshinone,CPT)具有抗脑胶质瘤活性,但其存在溶解度低、肿瘤渗透性弱等问题,因此设计具有深度穿透、精准靶向的纳米给药系统迫在眉睫。本文采用乳化蒸发法制备了tLyp-1修饰的隐丹参酮脂质体(tLyp-1 modified liposomes loaded with CPT,tLipo/CPT),用脂质体负载CPT,并在其表面修饰具有靶向肿瘤新生血管和肿瘤细胞膜神经毡蛋白受体(neuropilin receptors,NRP)的穿膜肽tLyp-1,使CPT能够精准靶向脑胶质瘤并准确释放。通过粒径、多分散系数(polymer dispersity index,PDI)、胞内荧光参数、透射电镜扫描等确定tLipo/CPT的粒径大小为(162.2±14.6)nm,PDI为0.24±0.03;tLyp-1肽修饰的最佳摩尔比例为0.5%;靶向脂质体呈光滑圆整的球形。高效液相色谱法定量测定其包封率为(70.06±7.22)%;靶向脂质体(liposomes modified with tLyp-1 peptide,tLipo)相较于脂质体(liposomes not modified with tLyp-1,Lipo)能够被GL261细胞更多地摄取,tLipo组胞内荧光强度较Lipo组增加40%,进一步确认GL261细胞对tLipo/CPT的摄取为通过神经毡蛋白受体1(NRP-1)介导的内吞途径;MTT实验表明tLipo/CPT可显著抑制脑胶质瘤GL261细胞的增殖,其半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))为5.70μmol·L^(-1);tLipo/CPT可跨越体外血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)模型;此外,体内荧光成像实验显示,尾静脉注射DiR标记的tLipo后,0.5 h在小鼠脑部即可观察到荧光分布,且24 h后脑部仍存在荧光,进一步确定tLipo/CPT可穿透BBB,且其可通过抑制脑胶质瘤GL261细胞的增殖发挥抗脑胶质瘤作用。动物福利和实验过程均遵循南京中医药大学动物伦理委员会的规定。