消化道药物控释驱动机构的动力学特性研究*庄银苹I,侯文生1,郑小林冰，崔建国1皮喜田】(1柬庆大学生物工程学院重庆400044；2新烈微纳器件与系统技术国家垂点学科实验室垂庆400044)摘要：药物控释微系统是研究消化道药物吸收特性的一种新技术，其中的驱动机构是实现药物释放的关键技术环节。对电热式驱动机构进行了数学模型分析和实验测试硏究。根据牛顿定律及液圧传递原理,建立数学分析模型,并利用MALTAB仿真驱动机构活寒的速度•时间Illi线及位移•时间曲线。同时，利用高速摄像系统设计了针对电热式驱动机构的测试实验，记录和分析了驱动机构药物释放的动态过程，得到了驱动机构活塞的运动学特征参数。实验结果表明驱动机构活塞的运动山慢•快•慢3个阶段组成，药物释放主要在第2个阶段完成。该研究结果有助于优化药物控释微系统驱动机构的设计。关键词：药物控释：驱动机构：MEMS；消化道：R318文献标识码：A国家标准学科分类代码：310.6110DynamicscharacteristicstudyofthedrivingunitfordrugcontrolledreleaseinalimentarycanalZhuangYinping",HouWensheng1,ZhengXiaolin1,2,Cui激anguo1,PiXitiar?(1DepartmentofBiomedicalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China；2NationalKeyLaboratoryFundamentalScienceofMicro/Nano-deviceandSystemTechnology,Chongqing400044,China)Abstract：Micro-controlleddrugreleasesystemisanewtechnologyforstudyingthedrugabsorptioncharacte-risticsinalimentarycanal,inwhichdrivingunitisthekeytechnicalelementfordrugrelease・Inthispaper,ma-thematicalmodelanalysisandexperimentalteststudyarecarriedoutforthestudyoftheelectrothermicdrivingunitofthemicro-controlleddrugreleasesystem.AccordingtoNewton^slawandtheprincipleofhydraulictrans-mission,amathematicalanalysismodelissetupandsimulatedbyMATLABsoftwaretoobtainthespeed-timeanddisplacement-timecurvesofthedrivingunitpistonmotion.Besides,testexperimentisdesignedaimingattheelectrothermicdrivingunittakingadvantageofahigh-speedcamerasystem,andthekinematicalcharacteristicparametersofthedrivingunitareobtainedbyrecordingandanalyzingthedrugreleasedynamicprocessofthedrivingunit・Experimentresultshowsthatthepistonmotionprocessofthedrivingunitisdividedintoslow-fast-slowthreephasesanddrugdeliveryismainlycompletedinthesecondphase・Thestudyresultsofthepaperarehelpfulinoptimizingthedesignofthedrivingunitofthemicro-controlleddrugreleasesystem.Keywords：drugcontrolledrelease;drivingunit;MEMS;alimentarycanal---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除------本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---收稿日期：2009-02ReceivedDate：2009-02字基金项小国家高技术研究发展计划(2OO6AAO4Z343)、国家「［然科学基金(3087066h30770569,30500120)、巫庆市I’［然科学基金项11(CTST2007BB5I65).重庆市“十一五”科技重大专项“新型医疗器械”(CSTC2008AA5010)资助项II随着新材料技术、传感器技术、通信技术、特别是集成电路(IC)技术和微机电系统(MEMS)技术的发展，用于消化道疾病无创诊疗的微型药物控释系统成为医药工业重耍的研究方向⑴叫一个典型的药物控释系统包括遥控接收模块/传感器单元、控制电路、药物存储腔体、能源和药物释放驱动装置等⑸。其中，微型驱动机构是药物控释系统中i个重要的组成部分，是药物释放成功的关键。U前已研制成功的微型驱动机构设计多种多样，驱动原理也不尽相同。如利用液压原理的微型泵⑹,利用电化学方式的气体电池⑺叫以及利用电热方式的驱动机构设计⑼等。电热式驱动机构已经用于消化道定点药物控释系统中，当药物控释系统到达指龙病变位置时，启动驱动机构，执行药物释放任务问。但是，关于驱动机构工作的可行性、药液驱动压强、射流速度等技术参数M都缺乏龙量的研究，而这些参数对提高驱动机构工作可...