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我國科學家設計了一種用于胰島素泵治療的自供電注射泵
日期： 2023年05月12日 14:16 來源：科技部生物中心
胰島素泵治療（IPT）是治療 І 型糖尿病的常用方法，可實現無痛、精準且高效的胰島素注射。但傳統用于胰島素泵治療的注射泵一直面臨結構剛性、電池壽命短和相對固定的給藥選擇等問題。近期，北京化工大學的研究人員設計了一種由介電彈性體軟注射泵（DE-SSP）和高壓摩擦納米發電機（H-TENG）組成的自供電注射泵系統。研究成果發表在《Advanced Functional Materials》期刊，論文的標題為“Self-Powered Syringe Pump for Insulin Pump Therapy Based on High-Voltage Triboelectric Nanogenerator and Dielectric Elastomer Actuator”。
該研究團隊設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電機（H-TENG），并成功使用H-TENG驅動了DE-SSP，構建了自供電柔性注射系統。DE-SSP利用介電彈性體薄膜在施加電壓條件下發生電致形變的特點來壓迫液囊，實現液體輸出。在直流高壓電源供電情況下，DE-SSP每次循環可輸送的最大液體量為262.4 μL，而在H-TENG驅動情況下則為303.7 μL，可以滿足病人日常所需的注射量需求。研究人員發現，在H-TENG驅動條件下，DE-SSP的液體輸送量與H-TENG的旋轉角度具有很高的線性相關性，使用者可通過調節H-TENG的旋轉角度，靈活便捷且較為精確地獲得所需的注射量。此外，在當前研究的基礎上引入血糖儀，有望實現自供電的胰島素閉環輸送系統設計。
該研究為介電彈性體與摩擦納米發電機的交叉應用研究提供了有益借鑒，展現出在微型泵及藥物輸送泵領域的巨大應用潛力。
注：此研究成果摘自《Advanced Functional Materials》雜志，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。
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