一、芯片植入式血压调控系统的设计与制作（论文文献综述）
董瑞华[1]（2021）在《液态金属柔性神经电极的制备与应用研究》文中研究说明作为神经电生理信号检测的核心部件,神经电极可以对神经电生理信号的原位采集和同步检测,实现脑神经网络活动的解读,是发现重大神经类疾病发病机制的重要途径。然而目前临床上使用的神经电极大都是基于硅基材料的刚性神经电极,该神经电极的力学性能与神经组织之间存在巨大的差异,神经电极-脑组织界面的机械性能不匹配问题在植入使用过程中极易对脑组织造成损伤,引发严重的免疫炎症反应。因此,发展长期稳定且机械性能匹配的柔性神经电极-脑组织界面是当前神经电极领域亟需重点攻关的研究课题。为了满足神经科学研究对神经电极的拉伸性能的更高要求,开发新型的柔性可拉伸神经电极,解决目前长期植入过程中的组织损伤问题,提高电生理信号检测的长期稳定性,成为本论文的主要研究内容。以镓铟合金为代表的液态金属材料以其良好的生物相容性、高导电性和优异的拉伸性能受到国内外研究人员的广泛关注。本论文结合液态金属和柔性高分子PDMS材料,利用丝网印刷技术和微纳加工技术制备了柔性可拉伸的液态金属神经电极阵列,开展了液态金属电极阵列在离体海马神经元细胞放电信号和大鼠癫痫病症实时监测的两个实际应用,具体研究内容如下:针对液态金属流动性强和表面氧化膜不均匀等问题,利用超声法制备了液态金属微纳米颗粒,选择正癸醇作为超声溶剂,制备出平均粒径为2.5μm的液态金属微纳米颗粒,并以液态金属颗粒为丝印油墨,利用丝网印刷技术制备出最高分辨率达到50μm线宽的液态金属电极阵列。往复拉伸实验结果表明液态金属电极具有良好的拉伸性能,最大可拉伸到108%强度依然保持电学性能的稳定。同时,为了增强液态金属电极的稳定性,利用磁控溅射技术对电极记录位点进行封装,体外实验结果表明,磁控溅射铂颗粒可以显着提高液态金属电极的长期稳定性,并且显着降低神经电极的界面阻抗,为后续的神经信号采集奠定了实验基础。在液态金属神经电极基础上,对于离体神经元信号监测,制备出多通道液态金属柔性神经电极阵列,以此解决传统商用多通道电极阵列制备工艺复杂、生产成本较高且与神经元细胞机械性能不匹配等缺陷。体外细胞实验表明,多通道液态金属神经电极阵列具有良好的细胞相容性,培养在液态金属电极表面的原代海马神经元细胞表现出良好的生物活性,神经元突触紧密贴附在液态金属电极表面,突触得到充分生长铺展。长期培养实验表明在液态金属电极培养海马神经元细胞可达30天,验证了液态金属电极的长期稳定性。最后,多通道液态金属神经电极阵列展现出良好的神经信号采集能力,实现了离体海马神经元放电信号的实时检测,可以清晰地记录到海马神经元不同类型的放电信号,最高幅值达到40μV,为柔性微电极阵列的研发提供了新的技术参考方案。传统植入式神经电极与脑组织机械性能不匹配、无法与脑组织紧密贴合等局限,利用制备出的柔性可拉伸的液态金属神经电极阵列开展了大鼠癫痫信号的实时监测应用。液态金属神经电极阵列具有良好的拉伸稳定性,经过2000次循环拉伸测试后,电化学交流阻抗基本保持不变。同时体内慢性实验结果表明液态金属神经电极具有良好的组织相容性和长期稳定性,对植入部位周围组织未造成影响。最后利用液态金属神经电极成功实现了大鼠癫痫信号的实时监测,液态金属电极与大脑皮层紧密贴合,完整记录了癫痫发作全过程的场电位信号,验证了液态金属神经电极阵列在神经电生理领域的潜在应用,未来有望应用于癫痫疾病发作预警和诊断等相关领域。综上所述,本论文将液态金属图案化电极的加工精度提高到50μm,结合PDMS基底制备出柔性可拉伸的液态金属神经电极,并成功实现了海马神经元细胞放电信号和大鼠癫痫信号的实时监测。液态金属柔性可拉伸神经电极为解决现有刚性神经电极力学性能较差提供了参考方案,在脑机接口和神经疾病诊断等领域有着广泛的应用前景。
金鑫[2]（2021）在《生物机器人微型化主控系统关键技术研究》文中指出生物机器人是电子设备和生物的结合体。研究生物机器人,可以在保留生物自身习性的基础上,通过电子设备施加外部刺激,使得生物按照人类的主观意愿行动,帮助人类完成特殊任务。本文以家鸽为研究对象,设计一套生物机器人微型化主控系统,本文的具体工作包括:（1）提出一种多维度信息融合控制方法。以家鸽习性为基础,结合家鸽日常的生活规律以及天气、季节等环境因素,给出控制决策范围。通过行为训练与奖惩机制,强化家鸽的受控飞行。基于家鸽的日常行为动作和当前姿态,避免对家鸽施加正常情况下无法实现的动作刺激。结合家鸽实时地理位置与期望飞行路线,计算出位置误差,利用基于误差的比例控制改变刺激强度,令家鸽按照期望路线飞行到目标地点。（2）设计实现一套家鸽生物机器人微型化主控装置。利用刺激电流配合深入到家鸽大脑运动核团区域的植入式微电极,对家鸽的运动方向加以控制。为光遗传学实验预留光激励接口。实时采集家鸽当前的姿态信息并显示。结合地图,实现对家鸽的远程定位以及飞行轨迹绘制。利用4G通信和云服务器,对家鸽进行远程行为控制及飞行状态监测。基于砷化镓太阳能电池板,结合高效的太阳能充电电路和主控系统的低功耗设计,支撑设备在野外长时间工作。利用多层板设计及专用的背包,加强装置的可穿戴性,使得家鸽佩戴后不会影响其正常的行为活动。（3）设计实现一套家鸽神经信号采集系统。最高支持16通道的神经信号高速采集,利用WIFI通信基于TCP协议传输到上位机软件并进行多通道数据实时显示。采集系统具备休眠和网络重连功能。整套神经信号采集系统为今后进行神经信号特征提取工作提供实验支撑。
杨若[3]（2021）在《单腔心脏起搏器系统设计》文中提出1932年心脏起搏技术问世,到1952年心脏起搏技术第一次成功应用。如今,心脏起搏器的技术水平随着微电子技术、密封材料技术、电池能源技术的进步,也得到了迅速地发展。我国的心脏起搏器研究起步于上世纪60年代,虽然获得了大量的优秀成果,但是由于缺少关键技术与资金的支持,设计生产能力始终落后于欧美等发达国家。近年来,随着人口老龄化、城镇化进程的加速,中国心血管疾病危险因素也在加剧流行。其中心律失常患者数量的不断增加,使得人们对于心脏起搏器的需求也在不断提高。但是,国内市场长期被国外厂商产品占据,只有少数公司设计生产心脏起搏器,且市场占有率极低。所以,心脏起搏器系统的研究极为重要,故本文以传统单腔心脏起搏器为基础对心脏起搏器进行深入研究。本文根据国标GB16174.2-2015中心脏起搏器的要求,对心脏起搏器的各个单元模块进行了设计、仿真和测试,包括心电感知模块、脉冲发放模块、电源监测模块、无线通信模块以及电路保护模块等。由于患者情况或起博器的运行状态有所不同,心脏起搏器的参数需要进行相应的调控,所以本文设计心脏起搏器在起搏频率、脉冲幅度、脉冲宽度、不应期与感知灵敏度等参数上精准可调。心脏起搏器的无线通信使用低功耗蓝牙（BLE,Bluetooth Low Energy）设计,并且设计蓝牙通信上位机实现程控与遥测功能,同时具备参数显示与安全警告的功能。心脏起搏器系统可以根据蓝牙通信上位机对其参数的不同设置,进入不同的工作状态,且可以在SSI（单腔起搏/感知、抑制模式）和SOO（单腔非同步模式）两种起搏模式之间进行转换,起搏频率可在30～160ppm之间调节,脉冲幅度可在0.5～7.5V之间调节,宽度可在0.06～1.80ms之间调节,感知灵敏度在1～10m V中设置8个档位进行调节,不应期可在150～500ms之间调节,具备电源监测与磁场保护等功能达到预期的设计目标,为后续的研究奠定基础。本文设计的单腔心脏起搏器系统,在实现传统起搏器的功能之外,对多个起搏参数精准可控,并且设计出一款上位机与起搏器进行数据交互的数据通信与PC软件系统,对后续的心脏起搏器功能与性能研究具有重要的参考价值。
许刚[4]（2020）在《无线无源柔性电化学传感器件及其在生物医学中的应用研究》文中研究说明近年来,随着材料、设计、工艺、电子等领域的长足进步,柔性电子器件取得了飞速发展,并广泛应用于穿戴式或植入式传感等新兴领域。相对于传统的穿戴式或植入式器件来说,这类器件具有超薄、柔性、可拉伸的特点,可与皮肤、脏器等表面完美贴合,提供精准检测的同时,可减低对机体的伤害,从而实现更加舒适的穿戴体验。在柔性电子发展的早期,监测目标主要是温度、压力、心电等生理参数。近年来,随着电化学传感技术的发展,诞生了一系列穿戴式或植入式柔性电化学传感器件,从而实现了唾液、泪液、汗液、组织液、血液中的各种生化目标物质的检测,大大拓宽了柔性电子的应用范围。对于柔性电化学传感系统来说,电路是不可或缺的部分。然而,大部分的柔性电化学传感系统都缺少电路部分,需要连接外部电化学工作站来实现数据采集和处理,大大制约了系统在穿戴式和植入式方面的实际应用。近年来,随着电化学传感电路的集成化发展,出现了很多同时集成电路和电极的混合系统,可以实现完整的电化学传感功能。但是,它们大都需要锂电池供电,无法实现系统的完全柔性化和集成化。近场通讯（NFC）技术作为一种短距离无线电技术,可以同时实现无线的能量和数据传输。将NFC模块、电化学传感电路、柔性电极集成到一起,就可以在保证完整的电化学传感功能同时,最大程度地实现系统的小型化、柔性化和集成化。因此,本文基于NFC技术、电化学传感技术和柔性电子技术,构建了一系列无线无源的柔性电化学传感系统,并利用这些系统实现了一系列创新性应用,例如汗液等多种生物体液的成分分析、重金属检测、气体监测以及伤口感染监测和治疗等。本文的主要内容如下:1.设计并构建了用于汗液等生物液体成分分析的无线无源柔性电子贴片汗液、尿液、泪液等生物液体成分复杂,包含着丰富的生化物质,如代谢物、电解质、神经递质等,这些物质蕴含着丰富的生理信息。在本研究中,我们基于NFC技术,电化学传感技术和印刷电子技术,设计并构建了两款无线、无源、柔性的电子贴片,可以实现汗液等多种生物液体中葡萄糖、Na+,K+,H+,Ca2+,Cl-等生化目标物的定量检测。贴片包括柔性印刷电路板和柔性可拉伸电极两部分。电极部分基于柔性可拉伸的PDMS基底,采用全印刷工艺构建而成,其上印刷有用于各种目标物检测的电化学传感电极,并进行了相应的电极修饰,以实现不同目标物的特异性检测。电极上的导线部分为银纳米线（AgNWs）和PDMS的复合物,可以在拉伸的同时保证电阻的稳定,有助于电化学信号的稳定传输。电路部分集成了 NFC模块及用于电化学传感的模拟前端,可以实现电化学信号的获取和处理,同时可以与智能手机之间进行无线的能量和数据传输。相比于已经报道的汗液传感设备,该系统实现了进一步的小型化、柔性化和集成化,未来可广泛应用于运动监测、健康监测和疾病诊断等领域。2.设计并构建了用于溶液中重金属检测的无源柔性标签在环境监测、食品安全以及生命健康等领域,重金属检测一直是重要的问题。但是,当前缺乏方便有效的检测工具,难以对食品中的重金属进行快速原位检测。在本研究中,我们基于NFC技术、阳极溶出方波脉冲伏安法（SWASV）和印刷电子技术,设计并构建了一种全集成的无线无源重金属检测标签。该标签柔性、小巧,可以贴附在各种容器的内壁,定量检测内部铅和镉的浓度。根据检测要求,我们设计了手机端的配套软件。当我们需要测试重金属浓度时,只需将智能手机靠近容器的外壁,就可以激活标签上的SWASV检测模块,实现现场快速便捷的重金属检测。该研究为重金属检测提供了一个新的思路,在食品安全和环境污染监测等领域具有广阔的应用前景。3.设计并构建了用于半定量气体传感的智能NFC标签商业化的NFC标签具有超低成本、无线无源、柔性化等特点,可以被具有NFC模块的智能手机激活和读取,但缺少生化传感能力。本文在商业化NFC标签的基础上,进行了创新性的电路改造,将具有电化学传感特性的石墨烯叉指电极集成到NFC标签中,设计并构建了可以应用于半定量气体检测的智能NFC标签。同时,根据检测需求,设计了相应的手机端软件,将带有NFC模块的智能手机靠近该贴片,就可以实现对乙醇的半定量检测。该智能标签具有低成本、无线无源、柔性等特点,它为柔性电化学传感提供了一种新的思路,未来可广泛应用于呼出气中疾病标志物的检测或环境中的有机挥发性气体检测。4.设计并构建了用于感染监测和电控给药的闭环智能伤口敷料在临床上,慢性伤口感染一直是护理中的重要难题。对伤口感染程度的判断主要依赖医生的经验,同时,对伤口的治疗主要是口服用药或局部大剂量用药,这在一定程度上也加重了肝脏等器官的负担。在本研究中,我们设计并构建了一种可同时用于伤口感染监测和治疗的智能伤口敷料。该敷料采用了多层堆叠的设计方式,包括柔性可拉伸电极层和柔性电路层。电路层集成了 NFC模块、电化学恒电位仪模块、电势测定法模块、电控释药模块以及温度传感器模块;电极层在聚酰亚胺（PI）基底上集成了尿酸电极,pH电极,以及药物控释电极,电极的导线部分采用了蛇形的设计,并使用了可拉伸的PDMS进行封装,保证生物相容性的同时,可以实现一定程度的形变。该敷料可以通过检测伤口表面的温度、pH和尿酸浓度来判断伤口的感染程度,并根据伤口感染程度来按需进行电控药物释放,达到精准治疗的目的。在实际应用中,我们无需打开伤口的绷带,将带有NFC功能的智能手机靠近智能敷料附近,就可以无线获取伤口的感染情况,从而通过手机控制药物释放,达到抗菌消炎的目的。该无线、无源、柔性的智能敷料可以在临床伤口护理中得到广泛的应用。
申雪飞[5]（2020）在《神经损伤体外模型构建与机理研究及新型修复单元初探》文中指出由外伤（如车祸等）造成的脑创伤损伤可以引发死亡和长期致残,一直受世界范围的关注,根据脑创伤程度的不同会引起头痛、记忆减退、创伤性脑卒中等中枢神经疾病。其病理机制十分复杂,从分子、神经元到神经元网络各层次的变化都有涉及,特别是对创伤性中枢神经损伤整体网络病理变化目前尚不明确,而对创伤性神经元网络损伤的修复措施也比较单一。本课题一方面从体外构建创伤性中枢神经多点损伤模型出发,研究损伤后神经元网络整体病理变化;另一方面从综合多种有效神经修复措施设计理念出发,制备面向神经修复的新型纳米结构植入式神经单元。本论文主要的研究工作和取得的成果如下:1.研究了创伤性神经损伤体外模型构建及神经元网络形态变化。介绍了一种基于准分子激光加工结合注塑技术快速制备图形化结构微流控阵列芯片的办法,制备了底面光滑的微流控阵列芯片,在制备的阵列芯片上培养了不同密度的生物神经网络构建创伤性神经多点损伤体外模型,与玻璃片开放空间培养的生物神经网络进行比较,对神经元网络的生长形态进行了分析,结果表明阵列芯片（病理模型）和玻璃片开放空间形成的神经元网络都能正常生长,但是相同培养天数下,芯片上神经元密度低于开放空间中神经元密度,芯片上神经元突起平均长度低于相同培养天数下开放空间神经元平均长度;从结果上看微柱阵列在制约了部分突起生长的同时,也促进了一部分延微柱边缘的神经突起的生长,由此表明损伤区域附近的神经元轴突和突起生长异常,导致整网形态发生改变,进而影响信号传输。2.研究了创伤性神经损伤体外模型构建及神经元网络功能连接性变化。用微流控阵列芯片体外构建创伤性神经损伤体外模型,并用微电极阵列（MEAs）进行病理模型的放电信息采集,用交叉协方差分析和图论分析的方法对所记录的电生理数据进行分析。研究发现,阵列芯片培养（病理模型）和开放空间上培养的神经网络的放电率、簇发放电率、网络簇发放电率、连接强度随着培养天数的增加而增加,但相同培养时间下,按病理模型培养的神经网络与开放空间上培养神经网络相比,网络密度和小世界属性都有所提高。结果表明病理模型下神经元网络功能连接性发生了改变,与其网络形态变化相对应。3.研究导电神经修复单元及其性能。研究了多壁碳纳米管/丝素蛋白膜共混法和表面沉积法制备,以及在此基础上通过激光辐照使碳纳米管周围丝素蛋白发生碳化形成网络碳微米管（PCMTs）,制备了多壁碳纳米管/多孔网络碳微米管/丝素蛋白植入式神经修复单元,利用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪等对复合材料进行了表征分析,发现神经修复单元为孔隙率和机械性性能优异的多孔网络结构,能够用于改善神经损伤环境,及药物和营养因子缓释。通过三电极测试体系对多壁碳纳米管/多孔网络碳微米管/丝素蛋白电极的循环伏安特性、电化学交流阻抗和最大安全注入电荷量(Qinj)进行了测试分析。结果表明多壁碳纳米管/多孔网络碳微米管/丝素蛋白电极展现出了优异的电化学性能,Qinj可达到5.7m C/cm2,可以安全的用于电刺激修复神经损伤。为后续开展促进神经网络生长和修复的有效措施探索研究打下基础。
董纳[6]（2018）在《光遗传神经修复系统多物理场耦合分析模型及其应用》文中研究表明光遗传神经修复技术以光遗传学、神经修复学和光电神经接口三类学科领域为主体,以光遗传神经刺激为核心,以部分或完全修复受损神经功能为目标,为人类神经功能失调和神经退行性疾病的治疗与恢复提供了新的科学手段。由于以上三类学科专业背景差异较大,目前对光遗传神经修复技术的研究,缺乏完整的理论模型与仿真工具。本文通过国际科技合作,研究光遗传神经修复系统多物理场耦合分析模型（OGNPS-MPCM）及其数值分析程序,实验确定模型中的核心参数,为光遗传神经修复系统（OGNPS）的优化设计提供工具。论文首先基于能量守恒定律,分析与讨论了光遗传神经修复过程中各物理场能量转化过程,提出并建立了包括光路和光植入、光遗传神经生理学和OGNPS热效应等子模型的OGNPS-MPCM,完整描述了OGNPS从电驱动到光刺激和光致神经放电、最终转化为热能的能量综合转化全过程。继而深入研究了OGNPS-MPCM数值分析算法,定义了三类数值分析模块、10个求解器及其输入/出参数,编制了计算程序。随后,论文对OGNPS-MPCM数值分析模块分别进行了实验验证、参数获取与分析。设计并开展了大鼠脑组织切片光穿透和侧向反射光实验,研究了不同光出射端在大鼠脑神经组织中形成局部光刺激及其作用区域形状,测试结果验证了光路和光植入模型,提供了光路优化参数。设计并开展了LED光探头热效应实验,测试结果验证了热效应模型,给出了热分析参数。设计并开展了光遗传神经元ChR2光电流特性实验,测试结果验证了光遗传神经生理学模型,获得了有益的参数。以上工作为OGNPS研制提供了优化设计工具。然后,提出了调节光波导出射端端面光斑实现局部光刺激位置可调的方法,基于OGNPS-MPCM程序仿真分析了该方法的可行性,证明神经元对可调光刺激响应不同,可改变光刺激截面图形分辨率。提出并研制了基于SoS-PLC型光波导的无源可调光遗传神经刺激探头,优化设计并制备出截面尺寸为17.8μm×7.8μm的探头芯片,搭建了探头芯片测试系统,测试获得该探头可选择激励TE00、TE10、TE20和TE11模,产生了位置可调、最小直径不大于5-μm、传输100μm的清晰模场光斑,与仿真结果一致。最后,提出了由GaN-μLED光电集成多探头阵列和远端、植入控制器构成的有源植入式OGNPS方案与具体结构;研制和测试了GaN-μLED,讨论了该器件光谱、发光方向、光电特性、发光效率等性能。提出了体内热限制条件下的有源植入式OGNPS和探头设计思想,基于OGNPS-MPCM程序,仿真分析了8点刺激型GaN-μLED光电集成探头,以最佳性能指标和体内热限制为目标,获得了优化设计方案。
史钊,李丽珠,赵钰,付汝兴,盛兴[7]（2018）在《植入式生物医疗光电子器件与系统》文中指出植入式电子信息设备已成为生物科学研究及医疗临床应用不可缺少的工具。以植入式光电子器件与系统为主题,介绍了面向生物医疗的各种植入式无源器件和有源器件的材料制备、工艺集成和可植入化策略,分类介绍了植入式光电子器件的能量信息传输方式;并从生物医学的研究和应用入手,介绍了具有代表性的植入式光电子系统。较为全面地阐述了现有的方法和技术,并结合实际应用和生物相容等需求,分析总结了各种技术方案的特点及其未来的发展趋势和面临的挑战。
黄松林[8]（2016）在《中国野生动物及其制品标识与可追溯体系研究》文中研究说明标识是规范野生动物及其制品人工繁育和经营利用活动,实现保护管理目标的重要手段。基于国内外野生动物及其制品标识应用的实践与理论,本研究系统阐述了野生动物及其制品标识的技术与应用状况。针对我国野生动物及其制品标识存在的问题,分析了确定标识范围时主观性过强而客观性不足的弊病,首次提出了采用定量评价体系来确定野生动物及其制品的标识管理范围,并建立了定量化评定体系的基本架构,对我国常见的人工繁育野生动物及制品开展了评定,得出优先标识管理的物种及制品类型。通过对我国常见的人工繁育野生动物及其制品类型开展长期的标识应用跟踪实验,获取了大量一手、详实的数据,据此对常见标识手段在不同动物类群的标记效果开展了研究和评价。以现行野生动物保护法关于标识的立法缺失为切入口,分析了法律保障对标识管理的根基作用。根据修订后将于2017年1月1日实施的新版野生动物保护法,从实施条例、管理办法、管理政策等方面提出了完善标识法律制度的系统性建议,并且完成了关于标识管理办法和标识管理范围的建议稿。标识以实现野生动物及其制品的身份识别为手段,以实现数量控制和提供理想的可追溯结果为目标。为保障该目标的实现,在标识技术、标识范围、标识制度之外还需要具备强大的数据信息系统作为支撑。因而,针对理想的可追溯效果构想,对现行标识数据系统进行了全面剖析,综合管理部门、标识用户、服务机构、社会公众、执法机构等多方面的意见,汇聚共识,提出了建立理想的野生动物及其制品标识管理信息系统的基本架构和原则,并以部分示意图的形式进行了描述。采用了资料查询、现场实验、社会调查、比较分析、专家咨询、归纳整合、统计分析等多种方法。主要创新成果体现在:（1）系统地阐述了全球主要国家和地区野生动物及其制品标识应用的源起、制度与实践。（2）系统地梳理了我国野生动物及其制品标识管理的实践与问题,深入分析原因和背景。（3）创建了野生动物及其制品标识管理范围的定量化评定体系和指标,提高了野生动物及其制品标识范围确定的科学性。（4）首次对全球和我国常见野生动物及其制品的标识技术进行了全面、系统的比较研究,并分析了优点和不足。（5）首次对野生动物及其制品标识立法的问题开展全面剖析,并在即将实施的新保护法框架下,提出了完善标识管理法律保障的具体措施,特别是行政法规和部门规章的详细举措。基于上述综合性研究,还形成了《陆生野生动物及其制品标识管理办法》（建议稿）以及《陆生野生动物及其制品标识管理范围》（建议稿）。（6）提出了野生动物及其制品理想可追溯目标的内涵,以及实现目标所需的信息系统构架和建设原则。
孙雅静[9]（2016）在《全植入式人工面神经的体内外无线通讯系统的实验研究》文中认为研究目的:研发植入式人工面神经体外管理工作站,这种管理工作站在体外以普通计算机为依托,能够全透明无线显示植入体内每个模块的工作状态,并对其进行调控。将人工面神经系统植入动物模型体内,运行系统恢复面瘫侧眼轮匝肌运动,评估体内外通讯情况。研究方法:一、研究对象健康新西兰家兔（养殖场许可证号:SCXK（沪）2012-0007）动物房许可证号:SYXK（沪）2009-0086)二、人工面神经体内外无线通讯系统的研制使用含有无线射频通讯模块CC1110的增强型8051MCU芯片,通讯模式采用433MHzFSK,完成系统的体内外通讯,使用高生物相容性材料包埋芯片,并测试芯片在体内外通讯过程中电磁场强的变化及其安全性。三、人工面神经体内外无线通讯系统显示调控体内模块的实验研究将含有通讯模块的人工面神经系统植入10例兔面瘫动物模型体内,建立体内外通讯联系,通过全透明管理工作站显示健侧肌肉运动的肌电信号、调控刺激电流的刺激参数及体内数据流各节点的工作状态。整个系统开机运行1个月,测试体外全透明管理工作站显示和调控功能的准确性、精度,观察、评估这种通讯的长期稳定性和有效性。四、通过体外管理站调控电刺激信号恢复面瘫兔眼轮匝肌闭眼功能的研究使用拓展了刺激频率的人工面神经芯片,刺激周围性面瘫实验动物患侧眼轮匝肌,观察刺激时间（脉宽）、刺激强度（幅值）、刺激频率对于患侧肌肉运动的影响,选择适宜的电刺激信号参数。研究结果:1、加入了通讯模块的植入式人工面神经芯片能与体外管理工作站建立稳定通讯,其在通讯时产生的电磁场强符合国家安全标准。2、人工面神经系统体外工作站能实时反映健侧肌电情况,通过体外全透明管理工作站对于人工面神经芯片刺激强度、频率、波宽进行调控,植入后每三日调整一次刺激强度参数,植入一月后刺激强度无统计学差异,双侧肌肉运动的同步性较好。3、刺激电流强度随着刺激脉宽、刺激频率的上升而下降,总电荷量与刺激脉宽成正比,刺激频率为60Hz,刺激脉宽为100μs的刺激波可以用较小的每秒总电荷量获得较理想的肌肉运动。结论:1、在30天的埋置测试中,体外管理工作站能够实时反映人工面神经芯片在动物体内运行情况,及时调整工作模式及刺激强度、频率等参数指标,采集模块及刺激模块同步性较好。人工面神经芯片在体内工作稳定,在抗干扰测试中运行稳定,辐射场强测试结果在安全范围内。2、刺激波宽为100μs,刺激频率为60Hz为适宜的电刺激信号,在这种刺激模式下,可以用较小的电流获得较理想的肌肉运动,减少高电流刺激对于组织细胞的不良影响,且总电荷量较低,能效降低整个系统的能耗,延长供能系统的使用时间。
高晴,杨玲,高兴亚[10]（2015）在《植入式闭环芯片系统对清醒兔心率的调控作用》文中研究指明目的 :通过电刺激迷走神经观察植入式闭环芯片系统对清醒兔心率的调控作用。方法 :将12只心率正常的新西兰兔随机分2组:对照组、迷走神经电刺激（vagus nerve stimulation,VNS）组。VNS组兔体内植入自主研发的闭环芯片1周,随机电刺激右侧迷走神经1 h,恢复1 h;对照组体内植入无刺激的芯片。MD2000WL软件记录实时心电图（electrocardiogram,ECG）,芯片根据ECG计算心率。结果:植入式闭环芯片可在清醒兔体内工作。芯片可以成功记录完整心电图。VNS组调控期间心率明显低于调控前的基础心率[（265.2±15.2）次/min vs.（289.5±15.7）次/min,P<0.05]。VNS组调控期间心率和对照组相比较,VNS组的心率明显降低[（-24.3±3.6）次/min vs.（-4.6±5.1）次/min,P<0.05]。结论:植入式闭环芯片系统可以长期调控清醒兔的心率。
二、芯片植入式血压调控系统的设计与制作（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、芯片植入式血压调控系统的设计与制作（论文提纲范文）
（1）液态金属柔性神经电极的制备与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 神经电极的研究进展概述 |
| 1.2.1 脑机接口技术 |
| 1.2.2 神经电极的研究进展 |
| 1.2.3 柔性神经电极 |
| 1.3 液态金属材料 |
| 1.3.1 液态金属简介 |
| 1.3.2 液态金属电路的印刷方法 |
| 1.3.3 液态金属的生物医学应用 |
| 1.4 本课题的主要研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 课题的主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验材料的制备方法 |
| 2.2.1 液态金属神经电极阵列的设计 |
| 2.2.2 超声法制备液态金属微纳米颗粒油墨 |
| 2.2.3 丝网印刷法制备液态金属电极阵列 |
| 2.2.4 微纳加工技术制备神经电极阵列 |
| 2.3 实验分析测试方法 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜测试 |
| 2.3.2 透射电子显微镜测试 |
| 2.3.3 原子力显微镜测试 |
| 2.3.4 电学性能测试 |
| 2.3.5 机械力学性能测试 |
| 2.4 细胞实验 |
| 2.4.1 HUVEC细胞培养 |
| 2.4.2 海马神经元细胞提取 |
| 2.4.3 海马神经元细胞培养 |
| 2.4.4 海马神经元细胞免疫荧光染色 |
| 2.4.5 多通道神经电极阵列记录海马神经元放电信号 |
| 2.5 动物实验 |
| 2.5.1 溶血实验测试 |
| 2.5.2 皮下植入 |
| 2.5.3 腹腔植入 |
| 2.5.4 大鼠癫痫信号采集 |
| 2.5.5 数据分析 |
| 第3章 丝网印刷技术制备液态金属柔性神经电极 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液态金属神经电极阵列的制备 |
| 3.2.1 液态金属神经电极阵列的设计 |
| 3.2.2 超声法制备液态金属微纳米颗粒 |
| 3.2.3 丝网印刷制备液态金属神经电极阵列 |
| 3.2.4 液态金属神经电极阵列的封装 |
| 3.3 液态金属电极阵列的电学性能测试 |
| 3.3.1 液态金属电极阵列的拉伸导电性 |
| 3.3.2 液态金属电极阵列的长久稳定性 |
| 3.3.3 液态金属电极阵列的电化学交流阻抗 |
| 3.3.4 液态金属电极阵列的循环伏安曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多通道液态金属柔性神经电极阵列用于神经元电生理信号检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多通道液态金属柔性神经电极阵列 |
| 4.2.1 多通道液态金属神经电极阵列的制备 |
| 4.2.2 多通道液态金属电极阵列的表征测试 |
| 4.3 细胞相容性评价 |
| 4.3.1 液态金属电极对HUVEC细胞相容性 |
| 4.3.2 液态金属电极海马神经元细胞相容性 |
| 4.3.3 液态金属电极对神经元功能活性的影响 |
| 4.4 海马神经元电生理信号采集 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可拉伸液态金属电极用于癫痫信号监测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可拉伸神经电极阵列制备与性能测试 |
| 5.2.1 可拉伸神经电极阵列的制备 |
| 5.2.2 液态金属电极的拉伸性能 |
| 5.2.3 液态金属电学性能评价 |
| 5.3 动物实验评价 |
| 5.3.1 液态金属电极的血液相容性 |
| 5.3.2 液态金属电极的组织相容性 |
| 5.3.3 液态金属电极的生物相容性 |
| 5.4 大鼠癫痫信号监测 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得创新性成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）生物机器人微型化主控系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 生物机器人研究背景及意义 |
| 1.2 生物机器人国外研究现状 |
| 1.3 生物机器人国内研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 生物机器人行为控制机理研究 |
| 2.1 基于脑机接口生物行为控制机理及手段 |
| 2.2 生物行为决策脑机制初探 |
| 2.3 生物行为控制脑机接口技术 |
| 2.4 生物机器人行为干预控制系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 生物机器人主控系统设计与实现 |
| 3.1 生物行为控制算法概述 |
| 3.1.1 基于生物习性的控制算法 |
| 3.1.2 基于生物姿态的控制算法 |
| 3.1.3 基于位置偏差的控制算法 |
| 3.2 生物激励控制设计 |
| 3.3 生物机器人实时定位 |
| 3.4 生物机器人姿态信息采集 |
| 3.5 系统远程通信及供电设计 |
| 3.5.1 远程通信 |
| 3.5.2 持久化供电设计 |
| 3.6 硬件系统结构布局 |
| 3.7 神经信号无线采集 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 生物行为控制任务管理和控制机制 |
| 4.1 任务管理整体方案 |
| 4.2 姿态采集软件设计 |
| 4.3 生物行为控制机制 |
| 4.4 主控系统远程定位与无线通信 |
| 4.4.1 远程定位 |
| 4.4.2 无线通信 |
| 4.5 神经信号无线采集 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 生物机器人主控系统实验验证 |
| 5.1 生物行为控制验证 |
| 5.2 生物机器人实时定位测试 |
| 5.3 生物姿态采集测试 |
| 5.4 系统工作稳定性测试 |
| 5.5 神经信号无线采集测试 |
| 5.6 控制效果总体测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）单腔心脏起搏器系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 心脏起搏器的国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作内容 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 第二章 心脏起搏器工作原理 |
| 2.1 心脏起搏器简介 |
| 2.1.1 心脏起搏的生理基础 |
| 2.1.2 心脏起搏器的基本原理 |
| 2.2 心脏起搏器分类概述 |
| 2.3 心脏起搏器主要参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 心脏起搏器的系统架构及硬件设计 |
| 3.1 心脏起搏器的系统架构 |
| 3.1.1 心脏起搏器系统组成 |
| 3.1.2 心脏起搏器关键器件选型 |
| 3.2 心脏起搏器的硬件电路设计 |
| 3.2.1 心电感知电路 |
| 3.2.2 脉冲调控与发放电路 |
| 3.2.3 无线通讯电路 |
| 3.2.4 电源监控电路 |
| 3.3 心脏起搏器MCU系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 心脏起搏器的软件设计 |
| 4.1 软件框图与系统流程图 |
| 4.2 软件功能设计与实现 |
| 4.3 蓝牙通信上位机设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统测试与验证 |
| 5.1 测试平台 |
| 5.2 测试方法与结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）无线无源柔性电化学传感器件及其在生物医学中的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柔性电子技术 |
| 1.2.1 柔性电子器件的力学特性 |
| 1.2.2 柔性电子器件的电学特性 |
| 1.2.3 柔性电子器件的封装方法 |
| 1.2.4 柔性电子器件的人体集成 |
| 1.2.5 柔性电子器件的应用 |
| 1.3 电化学传感技术 |
| 1.3.1 电化学电极 |
| 1.3.2 电化学方法 |
| 1.3.3 基于智能手机的便携式电化学传感系统 |
| 1.4 柔性可穿戴电化学传感器件 |
| 1.4.1 用于汗液成分分析的柔性可穿戴电化学传感系统 |
| 1.4.2 用于唾液成分分析的柔性可穿戴电化学传感系统 |
| 1.4.3 用于泪液成分分析的柔性可穿戴电化学传感系统 |
| 1.4.4 用于组织液成分分析的柔性可穿戴电化学传感系统 |
| 1.4.5 用于伤口监测与治疗的柔性可穿戴电化学传感系统 |
| 1.5 基于NFC技术的无线无源生化传感技术 |
| 1.5.1 NFC技术 |
| 1.5.2 基于NFC的柔性电子器件在气体传感方面的应用 |
| 1.5.3 基于NFC的柔性电子器件在穿戴传感方面的应用 |
| 1.5.4 基于NFC的柔性电子器件在植入传感方面的应用 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 用于汗液成分分析的无线无源柔性电子贴片 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 无线供电测试 |
| 2.2.2 电路设计方案 |
| 2.2.3 数据传输过程及软件APP设计 |
| 2.2.4 电极全印刷流程 |
| 2.2.5 电极机械和力学性能测试 |
| 2.2.6 电极表面的生化修饰 |
| 2.2.7 传感器基本特性测试 |
| 2.2.8 柔性电子贴片的整体稳定性测试 |
| 2.2.9 在体汗液成分分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 柔性电子贴片的系统整体设计 |
| 2.3.2 柔性电路的电磁性能测试 |
| 2.3.3 可拉伸电极阵列构建及测试 |
| 2.3.4 传感电极的生化修饰 |
| 2.3.5 传感器性能测试 |
| 2.3.6 在体汗液成分分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 用于多种生物液体成分分析的无线无源柔性电子贴片 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 柔性电子贴片的系统设计 |
| 3.2.2 可拉伸电极阵列构建 |
| 3.2.3 离子选择电极表面修饰 |
| 3.2.4 柔性电子贴片的机械和电学性能测试 |
| 3.2.5 离子选择电极的传感性能测试 |
| 3.2.6 利用柔性电子贴片进行实际样本测试 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 柔性电子贴片的力学和电学性能测试 |
| 3.3.2 Ca~(2+)传感器的传感特性测试 |
| 3.3.3 Cl~-传感器的传感特性测试 |
| 3.3.4 利用柔性电子贴片进行实际样本检测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 用于溶液中重金属检测的无源柔性标签 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂和仪器 |
| 4.2.2 无源柔性标签的电路设计 |
| 4.2.3 用于重金属离子检测的电极阵列构建 |
| 4.2.4 用于重金属离子检测的电极修饰 |
| 4.2.5 用于重金属离子检测的电极表征 |
| 4.2.6 不同容器中重金属离子的原位检测 |
| 4.2.7 方波脉冲伏安法中的峰值电流计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 全集成、无线、无源的柔性电化学标签 |
| 4.3.2 无源SWASV电路的验证 |
| 4.3.3 柔性电极阵列的修饰和表征 |
| 4.3.4 利用该标签进行铅和镉的电化学分析 |
| 4.3.5 不同容器中铅和镉的无线原位检测 |
| 4.3.6 未来应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 用于半定量气体传感的无线无源NFC标签 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 NFC标签传感器构建 |
| 5.2.2 NFC标签传感器阵列设计 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 单一浓度乙醇气体检测 |
| 5.3.2 乙醇气体半定量检测 |
| 5.3.3 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 用于感染监测和电控给药的闭环智能伤口敷料 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 智能伤口敷料的柔性电路设计 |
| 6.2.2 智能伤口敷料的电极阵列构建 |
| 6.2.3 智能伤口敷料的电极修饰方法 |
| 6.2.4 温度、pH和尿酸传感器特性测试 |
| 6.2.5 药物控释电极的体外表征和测试 |
| 6.2.6 利用智能伤口敷料进行体外抗菌实验 |
| 6.2.7 利用智能伤口敷料进行动物实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 智能伤口敷料的系统整体设计 |
| 6.3.2 可拉伸电极阵列的制作和修饰 |
| 6.3.3 尿酸、pH和温度传感器特性测试 |
| 6.3.4 电控药物释放模块的表征和测试 |
| 6.3.5 利用智能伤口敷料进行体外抗菌实验 |
| 6.3.6 利用智能伤口敷料进行动物实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（5）神经损伤体外模型构建与机理研究及新型修复单元初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 中枢神经系统损伤病理机理研究现状 |
| 1.2.1 神经营养因子作用机制研究 |
| 1.2.2 微环境作用机制研究 |
| 1.2.3 信号通路及网络作用机制研究 |
| 1.2.4 异位电活动机制研究 |
| 1.3 中枢神经修复应用现状 |
| 1.3.1 神经细胞移植 |
| 1.3.2 体外人工神经网络技术 |
| 1.3.3 组织工程技术 |
| 1.3.4 通过外场刺激恢复神经功能的神经假体 |
| 1.4 本论文的主要研究思路与内容 |
| 第2章 创伤性神经损伤体外模型构建及网络形态研究 |
| 2.1 实验设备及材料 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验材料及试剂 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 芯片设计 |
| 2.2.2 微流控芯片的制备 |
| 2.2.3 细胞接种及免疫荧光检测 |
| 2.2.4 数据统计学分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 芯片结果 |
| 2.3.2 神经元网络的生长情况 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 创伤性神经损伤体外模型构建及网络功能连接研究 |
| 3.1 实验设备及材料 |
| 3.1.1 主要实验设备 |
| 3.1.2 实验材料及试剂 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 微电极阵列芯片及电生理检测系统搭建 |
| 3.2.2 微流控芯片 |
| 3.2.3 复合芯片制备 |
| 3.2.4 神经元细胞培养 |
| 3.2.5 免疫荧光检测 |
| 3.2.6 电生理检测 |
| 3.2.7 神经元网络放电信号处理及表征 |
| 3.2.8 网络建模方法 |
| 3.2.9 统计学分析方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 复合芯片清洗灭菌和表面处理效果 |
| 3.3.2 免疫荧光检测 |
| 3.3.3 神经网络功能特性 |
| 3.3.4 神经网络的放电特征分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 新型纳米结构植入式神经修复单元制备和表征 |
| 4.1 实验设备及材料 |
| 4.1.1 主要实验设备 |
| 4.1.2 实验材料及试剂 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 丝素溶液的制备 |
| 4.2.2 共混法制备多壁碳纳米管/丝素蛋白膜 |
| 4.2.3 表面沉积法制备多壁碳纳米管/丝素蛋白膜 |
| 4.2.4 激光辐照处理 |
| 4.2.5 测试表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 多壁碳纳米管/丝素蛋白膜 |
| 4.3.2 多壁碳纳米管/丝素蛋白共混液的导电率 |
| 4.3.3 两种方法制备的多壁碳纳米管/丝素蛋白膜的导电性能 |
| 4.3.4 共混法制备多壁碳纳米管/丝素蛋白表面形貌 |
| 4.3.5 表面沉积法制备多壁碳纳米管/丝素蛋白及激光辐照后表面形貌 |
| 4.3.6 激光辐照多壁碳纳米管/丝素蛋白膜(表面沉积法)结构分析 |
| 4.3.7 多壁碳纳米管/丝素蛋白膜机械性能分析 |
| 4.3.8 孔隙率 |
| 4.3.9 亲水性 |
| 4.3.10 植入神经假体电极界面电荷传递 |
| 4.3.11 循环伏安特性 |
| 4.3.12 电化学阻抗谱 |
| 4.3.13 最大安全电荷注入量 |
| 4.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）光遗传神经修复系统多物理场耦合分析模型及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光遗传神经修复技术背景 |
| 1.1.1 微生物视蛋白与光遗传学 |
| 1.1.2 人工神经刺激与神经修复学 |
| 1.1.3 光遗传神经修复技术进展 |
| 1.2 光遗传神经修复关键技术研究进展 |
| 1.2.1 光遗传神经刺激 |
| 1.2.2 数学建模和数值分析 |
| 1.2.3 光遗传神经接口和光植入探头 |
| 1.3 光遗传神经修复系统研究进展 |
| 1.3.1 视网膜修复技术背景 |
| 1.3.2 光遗传视网膜修复系统 |
| 1.3.3 光遗传脑皮层修复系统 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 1.4.1 研究内容和意义 |
| 1.4.2 论文技术路线和研究框架 |
| 1.4.3 论文章节安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光遗传神经修复系统多物理场耦合分析模型 |
| 2.1 OGNPS-MPCM总论 |
| 2.1.1 框架与基本出发点 |
| 2.1.2 OGNPS光植入方式 |
| 2.1.3 OGNPS-MPCM子模型 |
| 2.2 光路和光植入模型 |
| 2.2.1 基本方程 |
| 2.2.2 光路分析模型 |
| 2.2.3 神经组织的散射分析 |
| 2.2.4 局部光刺激分析 |
| 2.3 光遗传神经电生理学模型 |
| 2.3.1 ChR2 生物化学基础 |
| 2.3.2 ChR2 状态转移模型 |
| 2.3.3 ChR2-CA3 电生理学模型 |
| 2.4 OGNPS热效应模型 |
| 2.4.1 神经组织传热模型 |
| 2.4.2 OGNPS总体热效应模型 |
| 2.4.3 OGNPS热极限 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 OGNPS-MPCM数值分析方法与程序 |
| 3.1 OGNPS-MPCM程序架构 |
| 3.1.1 数值分析流程架构 |
| 3.1.2 程序设计 |
| 3.1.3 数值分析模块 |
| 3.2 光路和光植入模块 |
| 3.2.1 模块架构与功能 |
| 3.2.2 数值方法和求解器 |
| 3.3 OGNPS热效应模块 |
| 3.3.1 模块架构与功能 |
| 3.3.2 热传导FEM求解器 |
| 3.4 光遗传神经电生理学模块 |
| 3.4.1 模块架构与功能 |
| 3.4.2 数值分析方法和求解器 |
| 3.5 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第四章 OGNPS-MPCM实验验证 |
| 4.1 光路和光植入模块实验验证和参数分析 |
| 4.1.1 大鼠脑组织切片的光学特性实验系统 |
| 4.1.2 神经组织光学特性参数研究 |
| 4.1.3 局部光刺激在神经组织中的穿透特性 |
| 4.1.4 不同类型光出射端比较研究 |
| 4.2 OGNPS热效应模块实验验证和参数分析 |
| 4.2.1 LED光植入探头热效应实验研究 |
| 4.2.2 神经组织光致热效应研究 |
| 4.3 光遗传神经电生理学模块实验验证和参数分析 |
| 4.3.1 光遗传神经元的ChR2 光电流特性 |
| 4.3.2 神经组织中光遗传神经元放电特性 |
| 4.3.3 光遗传神经元的亚阈值特性 |
| 4.3.4 局部神经活动放电率分布 |
| 4.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第五章 无源可调光遗传神经刺激方法及探头研究 |
| 5.1 无源可调光遗传神经刺激方法 |
| 5.1.1 光波导模式可调理论及技术 |
| 5.1.2 可调光刺激的光遗传神经元响应 |
| 5.1.3 无源可调光遗传神经刺激系统及探头 |
| 5.2 基于SoS-PLC型光波导的无源可调光遗传神经刺激探头 |
| 5.2.1 SoS-PLC型光波导设计及模式分析 |
| 5.2.2 基于偏移激励的SoS-PLC型光波导模式选择 |
| 5.2.3 神经组织中的可调光刺激 |
| 5.3 可调探头测试芯片的制备和测试 |
| 5.3.1 芯片的制备 |
| 5.3.2 芯片测试系统 |
| 5.3.3 模式选择特性测试结果与讨论 |
| 5.3.4 测试芯片在组织中的可调光刺激 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 有源植入式OGNPS及探头优化设计 |
| 6.1 GaN-μLED有源植入式OGNPS方案 |
| 6.1.1 系统组成和功能分解 |
| 6.1.2 GaN-μLED光电集成探头电路方案 |
| 6.2 GaN-μLED研制与测试 |
| 6.2.1 GaN-μLED制备和封装 |
| 6.2.2 性能测试与分析 |
| 6.3 GaN-μLED光电集成探头优化设计 |
| 6.3.1 探头设计的主要问题 |
| 6.3.2 探头模型与设计目标 |
| 6.3.3 探头结构和布局的热设计 |
| 6.3.4 探头光出射端的光电设计 |
| 6.3.5 光刺激信号设计 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间完成的科研成果 |
| 已发表的期刊论文 |
| 已发表的会议论文 |
| 已授权发明专利 |
| 表格索引 |
| 图形索引 |
（7）植入式生物医疗光电子器件与系统（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 概述 |
| 3 植入式光波导器件 |
| 3.1 传统光纤在生物医学中的应用 |
| 3.2 柔性高分子基多功能光纤 |
| 3.3 基于水凝胶材料的植入式光波导 |
| 3.4 生物可降解的光波导器件 |
| 3.5 小结 |
| 4 植入式有源光电器件 |
| 5 植入式器件的能量供应 |
| 5.1 有线传输方式 |
| 5.2 无线传输方式 |
| 5.2.1 自带电源能量供给 |
| 5.2.2 外场能量供给 |
| 5.3 信息传递方式对比 |
| 6 植入式光电子设备的应用 |
| 6.1 生理信号检测 |
| 6.1.1 血糖检测 |
| 6.1.2 血压检测 |
| 6.1.3 血氧检测 |
| 6.2 生物荧光探测与成像 |
| 6.3 光遗传学应用 |
| 6.4 小结 |
| 7 展望 |
| 8 结束语 |
（8）中国野生动物及其制品标识与可追溯体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.3 野生动物及其制品标识的历史沿革 |
| 1.4 野生动物及其制品标识技术的发展现状 |
| 1.5 野生动物及其制品的标识需求及现状 |
| 1.6 我国野生动物及其制品标识的体系化管理 |
| 附件1:野生动物及其制品标识图选 |
| 2 我国野生动物及其制品标识构建的研究 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 研究材料 |
| 2.1.2 研究地点 |
| 2.1.3 研究方法 |
| 2.1.4 研究期限 |
| 2.1.5 统计方法 |
| 2.2 结果 |
| 2.2.1 常见的人工繁育野生动物及其利用类型 |
| 2.2.2 常见的野生动物制品类型及用途 |
| 2.2.3 野生动物标识范围的重要遴选因子 |
| 2.2.4 野生动物标识范围的重要遴选因子赋值 |
| 2.2.5 人工繁育野生动物的标识优先序列 |
| 2.2.6 亟待标识管理的野生动物制品 |
| 2.2.6.1 列入活体标识范围的野生动物制品 |
| 2.2.6.2 不在活体标识管理范围的野生动物制品 |
| 2.2.6.3 野生动物原材料 |
| 2.2.6.4 野生动物标本 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 我国亟待开展标识的野生动物种类分析 |
| 2.3.2 野生动物标识范围界定结果的校调 |
| 2.3.3 野生动物标识的驱动力分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 野生动物及其制品标识技术现状及问题研究 |
| 3.1 研究对象和方法 |
| 3.1.1 研究对象 |
| 3.1.2 研究方法 |
| 3.2 结果和分析 |
| 3.2.1 活体野生动物标识技术分类 |
| 3.2.2 活体野生动物标识技术比较 |
| 3.2.2.1 临时性标记技术的比较 |
| 3.2.2.2 半永久性标记技术的的比较 |
| 3.2.2.3 永久性标记技术的比较 |
| 3.2.3 野生动物制品标识的种类及加载 |
| 3.2.3.1 野生动物制品标识的种类 |
| 3.2.3.2 野生动物制品标识的加载 |
| 3.2.3.3 野生动物制品标识的防伪 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 活体标识存在的主要问题 |
| 3.3.2 制品标识存在的主要问题 |
| 3.3.2.1 标识版式的问题 |
| 3.3.2.2 防伪设计的问题 |
| 3.3.2.3 信息构成的问题 |
| 3.3.2.4 原材料和部分标识的空白问题 |
| 3.3.2.5 标识使用的问题 |
| 3.4 标识技术问题的解决途径 |
| 3.4.1 活体标识的解决途径 |
| 3.4.1.1 增加活体标识种类 |
| 3.4.1.2 完善已有活体标识 |
| 3.4.2 制品标识的解决措施 |
| 3.4.3 制定标识取得、加载和使用的技术规范 |
| 3.4.3.1 活体野生动物标识的系列规范 |
| 3.4.3.2 野生动物制品标识的系列规范 |
| 3.4.3.3 活体标识实施的系列规范 |
| 3.4.3.4 制品标识实施的系列规范 |
| 3.4.3.5 标识的制作、取得与发放规范 |
| 3.4.3.6 野生动物及其制品信息采集系列规范 |
| 3.5 小结 |
| 4 野生动物及其制品标识的实验研究 |
| 4.1 活体野生动物标识的实验研究 |
| 4.1.1 兽类标识的实验研究 |
| 4.1.1.1 东北虎标识的实验研究 |
| 4.1.1.2 灵长类动物标识的实验研究 |
| 4.1.1.3 有蹄类动物标识的实验研究 |
| 4.1.2 鸟类标识的实验研究 |
| 4.1.2.1 鹤、鹳、天鹅标识的实验研究 |
| 4.1.2.2 普通雉鸡类标识的实验研究 |
| 4.1.3 爬行类动物标识的实验研究 |
| 4.1.3.1 鳄鱼标识的实验研究 |
| 4.1.3.2 蛇类标识的实验研究 |
| 4.2 野生动物制品标识的实验研究 |
| 4.2.1 中成药纸质标识的实验研究 |
| 4.2.2 象牙制品、标本、皮具、蟒皮乐器标识的实验研究 |
| 4.3 小结 |
| 附件2:标识实验中的有关图片 |
| 5 野生动物及制品标识的法律问题研究 |
| 5.1 现保护法有关标识管理的立法问题剖析 |
| 5.2 新保护法有关标识管理的法律问题分析 |
| 5.2.1 新保护法有关标识管理的专门制度 |
| 5.2.2 新保护法有关标识应用的主要问题 |
| 5.2.2.1 标识应用范围界定不科学 |
| 5.2.2.2 标识费用的规定缺失 |
| 5.2.2.3 标识构成与样式无规定 |
| 5.2.2.4 标识的制作、发放和使用无规定 |
| 5.2.2.5 可追溯法律基础的分析 |
| 5.2.2.6 取消运输证可能产生的问题分析 |
| 5.3 应对标识法律问题的措施与建议 |
| 5.3.1 通过制定法规完善标识制度 |
| 5.3.2 通过制定部门规章完善标识制度 |
| 5.3.3 通过制定政策性文件完善标识制度 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 附件3:陆生野生动物及其制品标识管理办法（建议稿） |
| 附件4:第一批陆生野生动物及其制品标识管理范围（建议稿） |
| 6 中国野生动物及其制品可追溯信息系统研究 |
| 6.1 研究目的 |
| 6.2 研究对象 |
| 6.3 研究方法 |
| 6.4 研究结果 |
| 6.4.1 现行标识管理信息系统评析 |
| 6.4.1.1 现行标识信息系统的基本架构 |
| 6.4.1.2 现行标识信息系统的主要问题 |
| 6.4.2 理想的标识管理信息系统构建 |
| 6.4.2.1 构建标识信息系统的必要性分析 |
| 6.4.2.2 标识信息系统构建应当遵循的基本原则 |
| 6.4.2.3 明确新版信息系统的使用对象 |
| 6.4.2.4 标识管理信息系统的功能研究 |
| 6.4.2.5 标识管理信息系统的页面设计 |
| 6.5 讨论 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 导师简介 |
| 成果目录 |
| 致谢 |
（9）全植入式人工面神经的体内外无线通讯系统的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 参考文献 |
| 第一部分 人工面神经体内外无线通讯系统的研制 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 研究对象 |
| 1.3 研究方法 |
| 1.4 研究结果 |
| 1.5 讨论 |
| 1.6 结论 |
| 参考文献 |
| 第二部分 人工面神经体内外无线通讯系统显示调控体内模块的实验研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 研究对象 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.4 研究结果 |
| 2.5 讨论 |
| 2.6 结论 |
| 参考文献 |
| 第三部分 通过体外管理站调控电刺激信号恢复面瘫兔眼轮匝肌闭眼功能的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 研究对象 |
| 3.3 研究方法 |
| 3.4 研究结果 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 结论 |
| 参考文献 |
| 第四部分 结论 |
| 附录一 、本课题主要仪器设备 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（10）植入式闭环芯片系统对清醒兔心率的调控作用（论文提纲范文）
| 1材料和方法 |
| 1.1材料 |
| 1.2方法 |
| 1.3统计学方法 |
| 2结果 |
| 2.1芯片运行情况 |
| 2.2心率的调控 |
| 2.3术后情况 |
| 3讨论 |
四、芯片植入式血压调控系统的设计与制作（论文参考文献）
- [1]液态金属柔性神经电极的制备与应用研究[D]. 董瑞华. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]生物机器人微型化主控系统关键技术研究[D]. 金鑫. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]单腔心脏起搏器系统设计[D]. 杨若. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]无线无源柔性电化学传感器件及其在生物医学中的应用研究[D]. 许刚. 浙江大学, 2020(01)
- [5]神经损伤体外模型构建与机理研究及新型修复单元初探[D]. 申雪飞. 北京工业大学, 2020(06)
- [6]光遗传神经修复系统多物理场耦合分析模型及其应用[D]. 董纳. 东南大学, 2018(03)
- [7]植入式生物医疗光电子器件与系统[J]. 史钊,李丽珠,赵钰,付汝兴,盛兴. 中国激光, 2018(02)
- [8]中国野生动物及其制品标识与可追溯体系研究[D]. 黄松林. 北京林业大学, 2016(04)
- [9]全植入式人工面神经的体内外无线通讯系统的实验研究[D]. 孙雅静. 上海交通大学, 2016(03)
- [10]植入式闭环芯片系统对清醒兔心率的调控作用[J]. 高晴,杨玲,高兴亚. 南京医科大学学报(自然科学版), 2015(10)