滲透式微致動器於引骨增生手術之應用

Osmotic Micro-Actuators for distraction Osteogenesis

李昱賢(Yu-Hsien Li)

指導教授 ： 蘇育全

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2009.00198

摘要

整合滲透壓與防水透氣膜的作用，可將化學位能直接轉換成機械運動，吸收水氣以產生驅動微流體系統所需的壓力。滲透作用具自發性，只要將半透膜搭配高滲透壓液置入具有水分的環境，即可促使滲透作用長時間進行，不需再額外提供能量。本研究針對口腔引骨增生手術的需求，成功發展出滲透式微制動器，可自動產生推力以維持骨骼的等速運動，另外還可等速釋放抗生素以防止術後感染。
　　本研究設計了活塞與隔膜兩種驅動機制，其中活塞的線性運動可用以推動連桿，在阻力最大為四牛頓的情況之下仍然能夠維持等速運動以輔助骨骼增生的進行；另外隔膜可用以推擠藥物將其釋放於環境中，細長的結構在安置上更具彈性。在雛型的製作上系統是由高分子材料所組成，包含聚氨基甲酸酯的半透膜，聚二甲基矽氧烷的活塞和隔膜、以及聚甲基丙烯酸甲酯和聚四氟乙烯的結構，再利用模具成形與微加工搭配從元件到系統的組裝。目前所完成的雛型有內徑為1 mm的活塞式微制動器，移動速度約為每日1 mm持續一週，可免除傳統須以人工方式反覆調整的麻煩，以及內徑0.5 mm的隔膜式微制動器，每日約可釋放出3.6 μl的抗生素以防止術後感染。其中隔膜式的藥物釋放系統在出口處還加設了細長的微流道以抑制擴散作用，可避免儲存藥物受異物擴散污染的危險。

關鍵字

滲透 ； 引骨增生 ； 藥物釋放

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Osmotic ； Distraction Osteogenesis ； Drug Delivery

參考文獻

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