我國科學(xué)家設(shè)計了一種用于胰島素泵治療的自供電注射泵

胰島素泵治療（IPT）是治療 ? 型糖尿病的常用方法，可實(shí)現(xiàn)無痛、精準(zhǔn)且高效的胰島素注射。但傳統(tǒng)用于胰島素泵治療的注射泵一直面臨結(jié)構(gòu)剛性、電池壽命短和相對固定的給藥選擇等問題。近期，北京化工大學(xué)的研究人員設(shè)計了一種由介電彈性體軟注射泵（DE-SSP）和高壓摩擦納米發(fā)電機(jī)（H-TENG）組成的自供電注射泵系統(tǒng)。研究成果發(fā)表在《Advanced Functional Materials》期刊，論文的標(biāo)題為“Self-Powered Syringe Pump for Insulin Pump Therapy Based on High-Voltage Triboelectric Nanogenerator and Dielectric Elastomer Actuator”。

該研究團(tuán)隊設(shè)計了基于介電彈性體致動器的的柔性注射泵（DE-SSP）和具有高電壓輸出的摩擦納米發(fā)電機(jī)（H-TENG），并成功使用H-TENG驅(qū)動了DE-SSP，構(gòu)建了自供電柔性注射系統(tǒng)。DE-SSP利用介電彈性體薄膜在施加電壓條件下發(fā)生電致形變的特點(diǎn)來壓迫液囊，實(shí)現(xiàn)液體輸出。在直流高壓電源供電情況下，DE-SSP每次循環(huán)可輸送的最大液體量為262.4 μL，而在H-TENG驅(qū)動情況下則為303.7 μL，可以滿足病人日常所需的注射量需求。研究人員發(fā)現(xiàn)，在H-TENG驅(qū)動條件下，DE-SSP的液體輸送量與H-TENG的旋轉(zhuǎn)角度具有很高的線性相關(guān)性，使用者可通過調(diào)節(jié)H-TENG的旋轉(zhuǎn)角度，靈活便捷且較為精確地獲得所需的注射量。此外，在當(dāng)前研究的基礎(chǔ)上引入血糖儀，有望實(shí)現(xiàn)自供電的胰島素閉環(huán)輸送系統(tǒng)設(shè)計。

該研究為介電彈性體與摩擦納米發(fā)電機(jī)的交叉應(yīng)用研究提供了有益借鑒，展現(xiàn)出在微型泵及藥物輸送泵領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力。

注：此研究成果摘自《Advanced Functional Materials》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。

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