基于靶向給藥的微粒子的大小對(duì)其在人體血管中運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)值和實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:基于靶向給藥的微粒子的大小對(duì)其在人體血管中運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)值和實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著時(shí)代的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提高,人們戰(zhàn)勝了許許多多的疾病。但是仍有一些疾病還無(wú)法有效的治療,比如心血管疾病、癌癥等病癥。研究人員通過(guò)各種昂貴的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了許多能夠有效治療心血管疾病、癌癥等病癥的聚合物,但是由于缺乏能選擇性和針對(duì)性地運(yùn)輸這些聚合物到達(dá)指定部位的途徑,并且不造成或者盡量減少對(duì)別的生物組織造成的損壞,這些聚合物還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有應(yīng)用到臨床。人們希望找到這樣一種載藥的“車輛”,它能避開(kāi)人體內(nèi)的各種阻礙物,最終把藥劑快速準(zhǔn)確地傳送到指定的部位。現(xiàn)階段通過(guò)微小顆粒(比如納米)來(lái)靶向給藥或傳輸成像試劑的技術(shù)是目前世界上的一項(xiàng)研究熱點(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)在癌癥檢測(cè)和治療等方面有著深遠(yuǎn)的意義。 本論文針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行初步的理論計(jì)算。首先簡(jiǎn)化血管模型;然后對(duì)流體中的微顆粒進(jìn)行受力分析,通過(guò)力和力矩的平衡關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型;接著利用matlab分析微顆粒所受力的大小與粒徑、流量之間的關(guān)系,并且求解數(shù)學(xué)模型;最后搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),驗(yàn)證理論計(jì)算的可靠性。 本論文總共分為6章,,各章主要內(nèi)容如下: 第1章,闡述了課題研究的背景和意義,詳細(xì)介紹了微顆粒藥物載體的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并提出了本論文的主要內(nèi)容。 第2章,建立數(shù)學(xué)模型。首先在前人對(duì)于血液流動(dòng)的研究基礎(chǔ)上,根據(jù)血液流動(dòng)特性,將血液流體簡(jiǎn)化成泊肅葉(Poiseuille)流,同時(shí)對(duì)于血管壁將其簡(jiǎn)化為平行平板流動(dòng)腔。這樣簡(jiǎn)化了血管模型,建立了相對(duì)簡(jiǎn)單的物理模型。接著分析了微顆粒在流體中的受力情況,列出了各種力的計(jì)算公式,根據(jù)力與力矩的平衡條件,建立微顆粒雷諾數(shù)與微顆粒粒徑、注射流量的關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。 第3章,對(duì)微顆粒在流體中所受力的大小進(jìn)行分析,利用matlab軟件分析受力大小與粒徑、流量的關(guān)系,通過(guò)matlab計(jì)算畫(huà)出具體受力的大小與粒徑、流量的關(guān)系曲線圖。 第4章,利用matlab軟件求解數(shù)學(xué)模型,通過(guò)matlab計(jì)算畫(huà)出微顆粒雷諾數(shù)與微顆粒粒徑及注射流量關(guān)系的曲線圖,觀察分析曲線圖,并且得出一定的結(jié)論。 第5章,搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),驗(yàn)證理論計(jì)算的正確性與可靠性。針對(duì)理論研究,本文搭建專門的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過(guò)實(shí)驗(yàn),得到結(jié)論,并且驗(yàn)證理論計(jì)算的正確性。 第6章,對(duì)全文進(jìn)行總結(jié),并且指出了計(jì)算過(guò)程及實(shí)驗(yàn)的不足之處和改進(jìn)方向。
【關(guān)鍵詞】:靶向給藥 藥物載體 平行平板流動(dòng)腔 雷諾數(shù) matlab
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R96
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-15
- 1.1 課題研究背景及意義10-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)12-13
- 1.2.1 國(guó)外的研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀13
- 1.2.3 微顆粒藥物載體的發(fā)展趨勢(shì)13
- 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
- 1.4 本章小結(jié)14-15
- 第2章 數(shù)學(xué)模型的建立15-28
- 2.1 血管模型的近似等效替換15-16
- 2.2 微顆粒模型的建立16-17
- 2.3 微顆粒運(yùn)動(dòng)情況的預(yù)測(cè)17
- 2.4 流體分析及受力分析17-22
- 2.4.1 二維的泊肅葉(Poiseuille)流動(dòng)17-19
- 2.4.2 微顆粒在流體中的受力分析19-22
- 2.5 粘附力的計(jì)算22-24
- 2.6 微顆粒力與力矩的平衡關(guān)系24-26
- 2.6.1 微顆粒作上升運(yùn)動(dòng)24-25
- 2.6.2 微顆粒作滑移運(yùn)動(dòng)25
- 2.6.3 微顆粒作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)25-26
- 2.7 微顆粒的雷諾數(shù)26-27
- 2.8 本章小結(jié)27-28
- 第3章 模型中典型力作用的單獨(dú)分析28-36
- 3.1 升力28-29
- 3.1.1 升力與粒徑的關(guān)系28-29
- 3.1.2 升力與流量的關(guān)系29
- 3.2 曳力29-31
- 3.2.1 曳力與粒徑的關(guān)系30-31
- 3.2.2 曳力與流量的關(guān)系31
- 3.3 范德華力31-32
- 3.3.1 微顆粒完全剛性(無(wú)彈性形變)31-32
- 3.3.2 微顆粒不完全剛性(彈性形變)32
- 3.3.3 兩種情況的比較32
- 3.4 粘附力32-33
- 3.5 典型力之間的比較33-34
- 3.6 本章小結(jié)34-36
- 第4章 數(shù)學(xué)模型求解及分析36-47
- 4.1 微顆粒的各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與粒徑的關(guān)系(無(wú)粘附力)36-39
- 4.1.1 微顆粒無(wú)彈性形變36-38
- 4.1.2 微顆粒發(fā)生彈性形變38-39
- 4.2 微顆粒的各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與流量的關(guān)系(無(wú)粘附力)39-42
- 4.2.1 微顆粒無(wú)彈性變形40-41
- 4.2.2 微顆粒發(fā)生彈性形變41-42
- 4.3 微顆粒的各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與粒徑及流量的關(guān)系(有粘附力)42-45
- 4.3.1 微顆粒的各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與粒徑的關(guān)系42-44
- 4.3.2 微顆粒的各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與流量的關(guān)系44-45
- 4.4 總結(jié)45-46
- 4.5 本章小結(jié)46-47
- 第5章 實(shí)驗(yàn)研究47-57
- 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建47-48
- 5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要設(shè)備48-52
- 5.2.1 注射泵48-49
- 5.2.2 平行平板流動(dòng)腔49-50
- 5.2.3 真空泵50-51
- 5.2.4 倒置顯微鏡以及計(jì)算機(jī)51-52
- 5.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建及實(shí)驗(yàn)步驟52-54
- 5.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建52-53
- 5.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟53-54
- 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-56
- 5.4.1 粒徑 20 微米的微顆粒實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-55
- 5.4.2 粒徑 10 微米的微顆粒實(shí)驗(yàn)結(jié)果55
- 5.4.3 實(shí)驗(yàn)的定性結(jié)論55-56
- 5.5 本章小結(jié)56-57
- 第6章 總結(jié)57-59
- 6.1 課題內(nèi)容總結(jié)57-58
- 6.2 不足與展望58-59
- 致謝59-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
- 附錄 1:利用 matlab 計(jì)算各種力64-66
- 附錄 2:利用 matlab 計(jì)算臨界雷諾數(shù)模型66-69
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于靶向給藥的微粒子的大小對(duì)其在人體血管中運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)值和實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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