用于光学影像技术的皮肤光学仿体制备及表征研究

发布时间：2023-04-11 20:12

　　近半个世纪以来生物医学光学影像技术蓬勃发展,光学成像、测量技术和数据分析算法方面的创新需要可靠的测试和校准方法,解决这一问题的基本方法是用标准生物光学仿体。生物光学仿体作为测试对象用来校准和验证光学系统,可复制且可溯源的标准光学仿体甚至可以代替人类个体来测试生物光学系统。然而目前使用的均质仿体缺乏生物学关联,不能反映生物组织的真实特性。此外,由于实际生物组织的结构和功能特性的动态变化以及高度的个异性,用均质仿体标定的光学系统来测量非均质生物组织会产生误差。因此,开发能够模拟生物组织结构、功能和光学特性的数字和实物仿体,建立稳定的和可追踪的光学测量参考标准有极大的需求,是实现光学影像可溯源标准化的关键。三维打印技术可以通过对材料的逐层自由打印制备稳定而且重复性高的非均质仿体,为实现这一广阔的应用前景,需要研究能够模拟生物组织结构功能特性的仿生材料及制备工艺。本文针对生物光学仿体的三维打印制备系统的研发,从宏观和微观两种尺度上模拟复杂皮肤组织的结构、功能和光学特征。对皮肤光学仿体材料选择和仿体制备技术做了深入研究。论文的主要研究内容如下:(1)研发能够模拟皮肤表层微结构的仿体。对志愿者皮肤...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 多层组织结构
        1.1.2 生物组织光学特性
    1.2 研究现状
        1.2.1 组织光学参数的检测技术
        1.2.2 生物光学仿体
    1.3 目前研究存在的不足及关键问题
    1.4 论文内容及组织结构
        1.4.1 论文研究内容
        1.4.2 论文组织结构
第2章 皮肤表层微结构的模拟研究
    2.1 引言
    2.2 制备模拟皮肤表皮层仿体的总体方案
    2.3 皮肤组织表面微结构特征选择及分析
        2.3.1 特征选择部位
        2.3.2 特征定义参数
    2.4 表面微结构仿体的制备
        2.4.1 硅胶模皮肤复制品制备
        2.4.2 硅胶膜皮肤复制品特征提取及表征
        2.4.3 带有表面微结构仿体的制备
    2.5 表面纹理仿体表征结果
        2.5.1 表征设备
        2.5.2 旋涂法制备表皮层
        2.5.3 仿体粗糙度值变化
        2.5.4 仿体漫反射率
    2.6 本章小结
第3章 皮肤真皮层血氧功能模拟研究
    3.1 引言
    3.2 人体血氧饱和度
        3.2.1 血红蛋白结构及运输氧机理
        3.2.2 人造血液制备方法
    3.3 血红蛋白微胶囊的制备及表征
        3.3.2 血红蛋白微胶囊制备
        3.3.3 血红蛋白微胶囊表征
    3.4 血红蛋白微胶囊仿体制备及表征
        3.4.1 液态仿体实验
        3.4.2 固态仿体制备及表征
    3.5 本章小结
第4章 模拟皮肤结构和功能的多层组织仿体研究
    4.1 引言
    4.2 非均质多层结构光学组织仿体
        4.2.1 仿体模型设计
        4.2.2 仿体材料选择
        4.2.3 仿体打印系统
    4.3 多层组织仿体制备及表征
        4.3.1 旋涂模块
        4.3.2 FDM模块
        4.3.3 UV喷墨光固化模块
        4.3.4 挤出式UV光固化打印血红蛋白仿体
        4.3.5 多层组织仿体
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
        5.1.1 论文的主要研究成果
        5.1.2 本文的主要创新点
    5.2 研究展望
参考文献
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
致谢



本文编号：3789677