基于FPGA的嵌入式药物导入仪的研究
电致孔技术是透皮给药的一种方法,经过长达20多年的发展,已经形成了一门成熟的学科。电致孔技术与其它透皮给药技术相比,因其具有给药简单、效率高、电参数易控制等优点,在细胞生物工程、基因工程和临床医学试验等领域得到了广泛的应用。由于电致孔导入药物的分子类型、导入效率及效果与导入仪器的电参数有直接关系,本论文设计了一种用于电致孔技术研究的脉冲幅度、宽度和间隔宽范围可调的药物导入仪。论文首先介绍了电致孔技术的相关知识,讨论了药物导入仪的电参数对电致孔给药效果的影响因素,对照分析了现有药物导入仪的优缺点,并根据目前电致孔技术的发展提出了本设计的电参数要求。通过方案论证提出了一种基于FPGA的嵌入式药物导入仪设计方案。其次重点介绍了FPGA控制电路、程控放大电路和脉冲功率放大电路的设计原理及系统构成。设计中发挥逻辑电路速度快、C语言处理数据能力强的优点,采用数字化SOPC解决方案在FPGA中嵌入Nios II软核处理器实现系统的控制；采用硬件描述语言在FPGA中设计并构建了基于直接频率合成技术的脉冲信号发生器,实现了系统的结构设计和装配调试。通过对本系统的仿真和测试,证明了系统方案的可行性。本文所设计的药物导入仪具有参数调整范围宽、体积小、维护方便、易于升级、性价比高等优点。
- 作者：
- 杨海龙
- 学位授予单位：
- 西北大学
- 专业名称：
- 电路与系统
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 张志勇
- 中图分类号：
- R197.39；TP368.1
- 关键词：
- 电致孔法；药物导入仪；现场可编程门阵列；嵌入式
- Electroporation；Drug Delivery Apparatus；FPGA；Embedded System