實(shí)驗(yàn)名稱：超聲微針陣列系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>基于臨床上外用藥快速經(jīng)皮給藥的臨床治療需求，研究、設(shè)計(jì)一種用于外用藥快速經(jīng)皮給藥的超聲微針陣列系統(tǒng)。本論文通過對臨床上超聲微針陣列系統(tǒng)的需求分析，對超聲微針陣列系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。

　　測試設(shè)備：ATA-2041高壓放大器、信號發(fā)生器、真空泵、步進(jìn)電機(jī)、微針射泵等。

　　實(shí)驗(yàn)過程：

　　圖1：超聲微針陣列系統(tǒng)示意圖

　　圖1所示為搭建的超聲微針陣列系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)包括超聲微針陣列模塊、供電模塊、劑量模塊、吸附模塊和位移模塊。吸附模塊包括夾持機(jī)構(gòu)和真空泵，超聲微針陣列模塊通過吸附模塊與皮膚持續(xù)緊密貼合。供電模塊包括信號發(fā)生器和功率放大器，提供超聲微針陣列模塊相匹配的正弦電壓。劑量模塊包括微量注射泵，提供穩(wěn)定，微量的藥液控制。位移模塊包括步進(jìn)電機(jī)控制箱、電動(dòng)滑塊，精準(zhǔn)控制超聲微針陣列模塊的中空微針刺入深度。

　　圖2：超聲微針陣列系統(tǒng)經(jīng)皮給藥系統(tǒng)圖

　　根據(jù)臨床需求，超聲微針陣列系統(tǒng)需要穩(wěn)定、持續(xù)地輸出頻率、強(qiáng)度可調(diào)的超聲信號。因此信號發(fā)生器需要產(chǎn)生頻率和強(qiáng)度均可調(diào)整的正弦信號。為了能夠驅(qū)動(dòng)超聲微針陣列模塊，需要對信號發(fā)生器所輸出的正弦信號進(jìn)行功率放大，最終采用西安安泰電子科技公司的ATA-2041高壓放大器，ATA-2041是一款理想的可放大交直流信號的單通道高壓放大器。最大輸出400Vp-p(±200Vp)高壓，可以驅(qū)動(dòng)高壓型負(fù)載。電壓增益數(shù)控可調(diào)，一鍵保存常用設(shè)置，提供了方便簡潔的操作選擇，可與主流的信號發(fā)生器配套使用，實(shí)現(xiàn)信號的放大。

　　測試結(jié)果：

　　針對超聲微針陣列系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。分析超聲微針陣列系統(tǒng)經(jīng)皮給藥的工作方式及工作原理：中空微針刺破角質(zhì)層，在表皮層和真皮層之間構(gòu)造微米級注射通道，同時(shí)作為超聲換能器前端匹配層，在表皮層、真皮層等皮膚深層產(chǎn)生超聲波，在皮膚深層激發(fā)更強(qiáng)烈的超聲空化效應(yīng)，提高經(jīng)皮給藥效率。

　　?功率放大器推薦：ATA-2041

　　圖：ATA-2041高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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