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高性能离子液体凝胶柔性传感器的构筑与性能研究

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高性能离子液体凝胶柔性传感器的构筑与性能研究

作者：赵相杰山东农业大学

学位级别：硕士

面向人工智能和健康监测的可穿戴柔性设备,具有高灵敏度、宽监测范围、耐久性好和稳定性高等优势,是当今科学研究的热点。随着科技的发展,能够追踪佩戴者的身体运动、温度和心率等人体运动和生理信号的可穿戴设备层出不穷,并成为了智能... 详细信息

面向人工智能和健康监测的可穿戴柔性设备,具有高灵敏度、宽监测范围、耐久性好和稳定性高等优势,是当今科学研究的热点。随着科技的发展,能够追踪佩戴者的身体运动、温度和心率等人体运动和生理信号的可穿戴设备层出不穷,并成为了智能时代令人振奋的材料。然而其核心传感器受传统刚性结构硬而脆的局限,无法实现柔性化,导致可穿戴设备的形态仍局限于手表、手环和眼镜等。基于高性能离子液体凝胶的柔性传感器克服了传统刚性材料的缺陷,显示出优异的性能,因此在从人体运动监测到软机器人的各种应用中得到了越来越多的关注。将离子液体凝胶传感器的力学性能和电化学性能等优良性能和令人满意的传感性能集成为一体仍然是一个挑战。此外,抗疲劳和自愈性能对连续传感至关重要。本论文主要设计并制备了两种高性能的离子液体凝胶并用作柔性应变/压力传感器,从应变传感和压力传感分别讨论了所制备的离子液体凝胶作为柔性传感器应用的优势,为新一代的可穿戴柔性设备提供了参考。(1)设计了一种基于双网络高性能离子液体凝胶的柔性离子传导传感器,该凝胶是由聚丙烯酰胺、氨基修饰的琼脂糖、均苯三甲醛和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐构筑。该离子液体凝胶具有优异综合性能,包括高透明度(95%)、强黏附性和良好的温度耐受性,尤其适用于极端温度环境。动态亚胺键和丰富的氢键使离子液体凝胶具有良好的自愈合能力,能够在几分钟内实现快速自愈。凝胶展现出优异的机械性能和延展性,以耗散输入能量,实现高弹性。该离子液体凝胶具有独特的凝胶化诱导的荧光现象,又对其荧光性能进行了深入探索。直接由离子液体凝胶制备的柔性应变传感器可以灵敏地监测和区分各种人体运动,表现出快速响应时间(38 ms)、高灵敏度(应变率为800%时的应变系数为3.13)、良好的耐久性(1000次循环)和在宽温度范围(-30至80°C)内的优异稳定性。本研究中制备的离子液体凝胶作为高性能柔性应变传感器在可穿戴设备和软离子电子学中显示出巨大的潜力。(2)通过简易的一锅光聚合法制备出了高性能离子液体凝胶。该凝胶展现出优异的综合性能,包括良好的透明度、黏附性、力学性能和电化学性能等。将此离子液体凝胶组装的柔性传感器在应变传感和压力传感进行了多种人体力学信号的传感监测。基于离子液体凝胶的柔性传感器能够直接黏附在人体关节处或衣物上监测人体活动。此外,该柔性传感器表现出超高的灵敏度、宽监测范围和宽工作温度范围。在小于1 k Pa的压力下,该传感器的灵敏度高达8.09 k Pa,能监测出一颗黄豆的力学信号(约为8 Pa)。所制备的离子液体凝胶组装成柔性传感器能够监测人体运动,还能用于人体生理信号的监测,通过收集脉搏、发音和咳嗽等生理信号来监测人体的身体健康状况。本研究提供了一种超高灵敏度且宽监测范围的离子液体凝胶可穿戴柔性应变/压力传感器用作多种人体力学信号监测的新途径。

关键词：离子液体凝胶柔性应变/压力传感器自愈合高黏附高离子导电性

电针对创伤性休克大鼠肾上腺髓质儿茶酚胺的影响

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解剖学报 1990年第S1期21卷 23-26,133页

作者：黄为敏林景蔚赵相杰刘春梅中国中医研究院针灸所北京100700

采用乙醛酸诱发荧光组织化学方法显示大鼠肾上腺髓质儿茶酚胺(CAs),并以Leitz MPV—2型显微荧光光度计测量了CAs荧光强度。实验结果表明;创伤性休克大鼠肾上腺髓质CAs荧光强度较正常对照组明显减弱。电针“人中”“承浆”穴后,肾上腺髓... 详细信息

采用乙醛酸诱发荧光组织化学方法显示大鼠肾上腺髓质儿茶酚胺(CAs),并以Leitz MPV—2型显微荧光光度计测量了CAs荧光强度。实验结果表明;创伤性休克大鼠肾上腺髓质CAs荧光强度较正常对照组明显减弱。电针“人中”“承浆”穴后,肾上腺髓质CAs荧光强度显著增强,表明电针可使CAs自肾上腺髓质释放耗竭减少。以上的形态学观察提示;这可能是电针有利于抗创伤性休克的作用之一。

关键词：儿茶酚胺肾上腺髓质电针创伤性休克大鼠

针刺“人中”“承浆”穴对创伤性休克大鼠肾功能的影响

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中国针灸 1993年第2期13卷 36-37页

作者：马春红谭连红赵相杰中国中医研究院针灸研究所

创伤性休克可引起机体内一系列功能改变,导致多发性器官功能衰竭。在休克状态下,肾脏是极易受损的器官之一。肾脏是维持体液电解质和酸碱平衡。

关键词：肾功能衰竭针灸疗法休克

电针对创伤性休克大鼠垂体后叶神经分泌的组织化学初步观察

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中国针灸 1990年第2期10卷 31-33页

作者：黄为敏林景蔚赵相杰刘春梅中国中医研究院针灸所

国内一些临床和实验研究已报导;针刺'人中'、'承浆'等穴位有抗各种原因引起的休克作用。并提出神经体液因素参与针刺抗休克。针刺可激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质系统的功能,使其机能代谢等增强。

关键词：电针休克垂体神经分泌组织化学

促黑激素抑制因子(MIF-1)对针刺镇痛作用的影响

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中国针灸 1986年第6期 47-48页

作者：赵相杰中国中医研究院针灸经络研究所

促黑激素(MSH)抑制因子 MIF-1为三肽化合物(Pro-Leu-Gly-NH),它具有抑制大鼠促黑激素释放的作用和其它多种中枢作用。尤其是具有拮抗阿片物质的抗非伤害性刺激作用,因此设想它可能是内源性阿片

关键词：针刺镇痛促黑激素激素类药物 MIF-1 抑制因子

全髋关节置换术治疗老年股骨颈骨折的临床疗效评价

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吉林医学 2017年第3期38卷 433-434页

作者：赵相杰四川省眉山市人民医院骨科四川眉山620010

目的:探讨针对老年股骨颈骨折患者,采用人工股骨头置换与全髋关节置换两种术式的临床疗效差异。方法:选取收治的90例老年股骨颈骨折的临床资料进行分析,全髋关节置换术组45例,人工股骨头置换术组45例,术后12个月,采用Harris评分法评价... 详细信息

目的:探讨针对老年股骨颈骨折患者,采用人工股骨头置换与全髋关节置换两种术式的临床疗效差异。方法:选取收治的90例老年股骨颈骨折的临床资料进行分析,全髋关节置换术组45例,人工股骨头置换术组45例,术后12个月,采用Harris评分法评价髋关节功能及并发症发生情况。结果:全髋关节置换术组患者,术后髋关节功能经Harris评分法评价,优良率为86.7%,明显高于人工股骨头置换术组的73.3%,差异具有统计学意义(P<0.05)。人工股骨头置换术组并发症发生率为15.56%;全髋关节置换术组并发症发生率为8.89%,两组比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:全髋关节置换术治疗老年股骨颈骨折临床疗效确切,与人工股骨头置换术比较,疗效更好,并发症更少,值得临床推广应用。

关键词：全髋关节置换术老年股骨颈骨折

小切口普通椎弓根螺钉内固定治疗无神经损伤胸腰段骨折的疗效分析

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华西医学 2017年第12期32卷 1854-1858页

作者：彭朝华赵相杰杨彬眉山市人民医院骨科四川眉山620010

目的探讨小切口普通椎弓根螺钉内固定治疗无神经损伤胸腰段骨折的早期临床疗效。方法回顾性收集2014年2月—2016年1月采用小切口普通椎弓根螺钉或经皮空心椎弓根螺钉内固定治疗61例无神经损伤胸腰段骨折患者临床资料,其中小切口固定32例... 详细信息

目的探讨小切口普通椎弓根螺钉内固定治疗无神经损伤胸腰段骨折的早期临床疗效。方法回顾性收集2014年2月—2016年1月采用小切口普通椎弓根螺钉或经皮空心椎弓根螺钉内固定治疗61例无神经损伤胸腰段骨折患者临床资料,其中小切口固定32例(小切口组),经皮固定29例(经皮组)。对两组患者手术切口总长度、手术时间、术中出血量、术中透视次数、术后卧床时间、住院费用等围手术期指标,以及手术前后疼痛视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)、Oswestry功能障碍指数(Oswestry Disability Index,ODI)、伤椎Cobb角矫正度、术后螺钉位置准确率等进行比较分析。结果所有患者均获随访,随访时间6~24个月,平均13.4个月。经皮组1例发生2枚螺钉断裂,两组均无切口感染及神经血管损伤等并发症发生。小切口组与经皮组手术切口总长度分别为(7.33±0.53)、(6.38±0.44)cm,手术时间分别为(62.66±4.75)、(72.93±5.09)min,透视次数分别为(5.63±0.61)、(19.07±1.60)次,住院费用分别为(2.33±0.15)万元、(3.95±0.16)万元,差异均有统计学意义(P0.05)。结论小切口普通椎弓根螺钉内固定治疗无神经损伤胸腰段骨折,手术时间短,术中透视少,住院费用低,固定强度大,早期临床疗效满意。

关键词：小切口脊柱骨折内固定微创性

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针刺抗创伤性休克实验研究

中国针灸 1988年第3期 43-45页

作者：赵相杰刘春梅中国中医研究院针灸研究所

休克是临床常见危症。近年来,针刺抗失血性休克作用研究较多,对创伤性休克作用研究较少。本实验根据 Koletsky,S.等创伤性动物模型及有关资料,建立了一个刺激定量,简便易行的创伤性休克大鼠模型,并对针

关键词：创伤性休克动物后肢存活时间四肢针刺电针组结扎大鼠

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中枢儿茶酚胺在针刺镇痛中的作用

中国针灸 1982年第3期 27-30页

作者：赵相杰陆卓珊中医研究院针灸研究所

我们以往的实验结果表明,大鼠的电针镇痛作用与大鼠下丘脑、海马和端脑去甲基肾上腺素(NE)含量的降低以及端脑、脑干5HT/NE 的比值升高有相关关系。而多巴胺(DA),无论痛阈升高与否,与对照动物相比,在三个脑区(端脑、间脑、脑干)都显著... 详细信息

我们以往的实验结果表明,大鼠的电针镇痛作用与大鼠下丘脑、海马和端脑去甲基肾上腺素(NE)含量的降低以及端脑、脑干5HT/NE 的比值升高有相关关系。而多巴胺(DA),无论痛阈升高与否,与对照动物相比,在三个脑区(端脑、间脑、脑干)都显著地升高。这一结果提示,NE 在针刺镇痛中可能具有拮抗作用。而多巴胺似乎与针刺镇痛无关。但有些工作指出 DA 拮抗针刺镇痛作用。为验证我们的推论和一些不同的实验结果,本实验采用几种影响儿茶酚胺合

关键词：针刺镇痛 NE 拮抗作用药物作用双硫醒电针镇痛电针刺激苯胺儿茶酚胺