一、激光照射下生物组织解冻过程的理论分析（论文文献综述）
王佳琳[1]（2021）在《聚多巴胺包覆金铂纳米棒的光热效应研究》文中研究指明光热治疗（PTT）是指聚集在肿瘤附近的光热转换材料,在外部光源的照射下吸收光能并转化为热能来触发癌细胞死亡的一种治疗方法,具有效果明显、副作用小且成本低的优点,吸引了科研人员的广泛关注。贵金属纳米材料具有独特的局部表面等离子体共振（LSPR）效应,特别适合作为光热转换材料。但目前开发出的贵金属光热转换材料仍面临制备过程复杂、光热转换效率（PCE）低、光热稳定性差和生物毒性高等严重问题,因此开发一种合成方法简单可控、光热性能优良且生物相容性好的光热转换材料是十分必要的。针对以上问题,本研究在简要地介绍了PTT的机理并对比了当前各种类光热转换材料后,考虑将具有LSPR效应但光热稳定性差的金纳米棒（AuNRs）与具有良好稳定性和催化活性的铂（Pt）纳米材料相结合,形成具有理想光学性质和结构的金铂双金属纳米棒（AuPtNRs）,并使用聚多巴胺（PDA）对其进行表面包覆,使得最终产物AuPt@PDA在具有较高PCE和光热稳定性的同时,还具有良好的生物相容性,在PTT中展现出良好的光热消融癌细胞的能力。同时由于Pt和PDA的修饰和功能化,使得AuPt@PDA能够有效地清除细胞内的活性氧（ROS）。具体研究内容分为以下三个部分:（1）使用无种子法合成了分散性好、粒径均一的AuNRs。在此基础上研究了Ag+和K2PtCl4浓度对Pt在AuNRs表面生长方式的影响,提出了一种精确可控地合成AuPtNRs的简便方法,并优化制备了具有理想尺寸和结构的哑铃状纳米棒（D-AuPtNRs,Dumbbell-shaped AuPtNRs）和核壳形纳米棒（C-AuPtNRs,Core-shell AuPtNRs）,使其LSPR峰可调节至与后续光热治疗中激光光源的波长相近的范围内。对三种纳米棒催化Na BH4还原4-NP的反应进行动力学分析发现,哑铃状D-AuPtNRs的反应速率常数分别为AuNRs和C-AuPtNRs的4.3倍和2.3倍,归因于其表面Au和Pt的空间分离和共暴露增强了电子效应,从而提高了催化活性。最终选取LSPR更接近808 nm激光光源且催化活性更好的D-AuPtNRs进行后续实验,简记为AuPtNRs。（2）使用PDA对聚乙二醇（PEG）化的AuPtNRs进行表面包覆,得到最终产物AuPt@PDA。通过TEM、吸收光谱、FTIR和Zeta电位对制备过程中的各阶段产物进行表征,证明了AuPt@PDA的成功合成。对比研究了AuNRs、AuPtNRs和AuPt@PDA的光热转换性能,结果表明AuPt@PDA在激光照射10 min后,温度提升了41.5℃,PCE高达81.77%,显着高于AuPtNRs的78.76%和AuNRs的52.32%。此外AuPt@PDA在四次激光开/关循环照射后仍保持了基本不变的光热升温能力;AuPt@PDA溶液在放置不同时间后的光学性质和在生物缓冲液中的分散性也无明显改变,证明AuPt@PDA具有良好的光热稳定性和水溶液稳定性,能够作为一种出色的光热转换材料。（3）对比探讨了AuPt@PDA在光热治疗中对癌细胞的抑制效果。MTT毒性实验结果显示AuPt@PDA处理后的A375细胞仍然保持85%以上的细胞活力,显着高于AuNRs组和AuPtNRs组65%左右的细胞存活率,证明了AuPt@PDA良好的生物相容性。采用FITC示踪纳米材料和DAPI定位细胞进行的细胞摄取实验结果表明AuPt@PDA可以顺利通过细胞膜进入到细胞质中。由MTT法和活/死细胞双染色法共同评估了AuPt@PDA在激光照射下对A375细胞的杀伤能力,结果显示AuPt@PDA对癌细胞的抑制率达到了60.64%,杀伤效果明显高于AuNRs和AuPtNRs。使用荧光探针DCFH-DA对各条件下细胞内的ROS水平检测结果表明,由于AuPt@PDA中Pt涂层和PDA涂层均具有清除ROS的能力,使得细胞内由热应激产生的ROS水平显着降低。所有结果均证明AuPt@PDA是一种优异的光热转换材料,在光热治疗中对癌细胞具有很强的杀伤能力,表现出良好的应用前景和价值。
马添悦[2]（2021）在《Pt3Ni-S纳米合金的制备及光热转换性能的研究》文中认为近年来,人们面临着饮用水不安全、细菌感染与恶性肿瘤三大健康问题。因此,有越来越多的研究者致力于发展相应的策略来解决上述棘手问题。海水淡化、去除工业废水中有毒的重金属离子或有机染料是解决淡水危机的一种有效策略,对于人类生存发展至关重要。太阳能是一种有发展潜力的可再生能源,利用太阳能驱动的海水淡化或工业废水净化,制造出可供人类使用的安全饮用水具有十分重要的意义。众所周知,开放性伤口易受外部细菌感染,从而导致严重的伤口炎症,甚至造成人类死亡,因此治疗细菌感染受到医学工作者的广泛关注。目前,细菌感染主要采用抗生素进行治疗,但抗生素的滥用会使病原体产生耐药性,从而导致抗生素治疗失败,近年来研究者们已经开发出一些非抗生素疗法来对抗细菌感染,其中最为典型的方法是利用纳米材料的光热效应进行抗菌。恶性肿瘤已成为当今人类面临的最严重与最难攻克的疾病。传统的肿瘤治疗方法有众多弊端,例如手术切除对人体创伤较大、放疗会杀死正常组织细胞并造成严重的副作用、化疗通常靶向差,对人体脏器容易造成损伤。因此,具有无创、操作简单、疗效显着、特异性高等优点的光热治疗（PTT）深受研究者们的青睐。综上所述,太阳能驱动水蒸发、光热抗菌及光热抗肿瘤均需要具有优异光热转换性能的纳米材料。在众多材料中,贵金属纳米材料因具有典型的局部表面等离子体共振（LSPR）效应,可作为一种良好的光热转换材料。其中,铂（Pt）具有优异的光热转换性能、良好的生物相容性、较强的力学性能及类过氧化氢酶活性等优点,近年来被广泛应用于光热转换领域。但由于Pt价格昂贵,为了降低成本并优化性能,本论文选择铂镍合金材料将光能转化为热能来进行太阳能驱动的水蒸发、光热抗菌及光热抗肿瘤。具体研究内容如下:（1）通过水热法制备了铂镍合金（Pt3Ni-S）纳米线,进一步利用浇注法制备了Pt3Ni-S沉积的聚四氟乙烯（PTFE）膜（Pt3Ni-S@PTFE）。Pt3Ni-S@PTFE具有优异的光热性能与抗强酸/强碱特性,在一个模拟太阳光的照射下,实现了高效的强酸(蒸发率0.93 kg m-2 h-1)/强碱(蒸发率1.04 kg m-2 h-1)溶液水蒸发,Pt3Ni-S@PTFE还可以通过太阳能驱动水蒸发的方法将工业废水中有毒的重金属离子去除（去除率高达99.99%）。此外,通过理论计算的方法深入探究了Pt3Ni-S@PTFE高表面力学性能的机理。（2）通过Pt3Ni-S纳米线与玻尿酸（HA）纳米水凝胶的混合,获得了新型的Pt3Ni-S@HA水凝胶。Pt3Ni-S@HA具有优异的光热性能,可以实现光热抗菌;同时Pt3Ni-S可作为类过氧化物酶催化双氧水（H2O2）产生羟基自由基（?OH）杀死细菌,实现了化学动力学与光热协同抗菌。对比单一模式疗法,协同治疗可以提高大肠杆菌的死亡率。此外,HA不仅可以增强细菌的粘附,提高杀菌效率,还可以促进伤口愈合,缩短治疗周期。因此,Pt3Ni-S@HA水凝胶可作为有应用前景且高效的抗菌剂,用于对抗大肠杆菌等病原微生物。（3）利用Pt3Ni-S纳米线出色的光学吸收特性与光热稳定性,可实现肿瘤的光热治疗与光声断层扫描成像。此外Pt3Ni-S纳米线具有类过氧化物酶的特性,可催化H2O2生成强细胞毒性的?OH实现化学动力学治疗。Pt3Ni-S纳米线中含有原子序数较大的Pt元素（Z=78）,可用于CT断层扫描成像。体内抗肿瘤结果表明Pt3Ni-S结合外源性H2O2可以实现肿瘤的高效消融。与单纯的贵金属Pt相比,Pt3Ni-S纳米线具有更高的过氧化物酶活性,可用于肿瘤多模式成像介导的光热与化学动力学协同治疗。
何小龙[3]（2021）在《亚衍射极限飞秒激光直写技术研究》文中认为目前,微型化研究领域的最前沿科学研究和技术应用已经进入纳米时代。纳米尺度的功能结构具有特殊的力学、光学和电子学等特性,随着这些年的不断探索和实践逐渐应用于微机械、微光学、光电子学、生物医疗等领域,并体现出了极广阔的应用前景。超快激光制造技术,特别是飞秒激光直写技术,也在这数十年中,取得了巨大研究进展,成为纳米材料和纳米结构的一种灵活、高效、精密和智能的加工制造方法。然而,受制于光学衍射极限,飞秒激光直写技术的特征尺寸和分辨率通常在几百纳米以上,限制了其在纳米制造领域的广泛应用。为此,国内外学者采用多光子聚合技术、衍射元件用于激光聚焦、激光诱导周期性表面结构以及受激辐射损耗激光直写技术等方法意图突破衍射极限,然而多光子聚合技术、衍射元件光刻技术和激光诱导周期性表面结构也只将分辨率提高至一百纳米量级,且激光诱导产生的纳米结构具有一定的随机性。鉴于此,本文结合激光诱导周期性表面结构、受激辐射损耗荧光显微术和激光直写技术,开展了加工分辨率在100 nm以下的亚衍射极限飞秒激光直写技术研究,从激光直写装备、工艺、机理和加工过程等方面进行了分析和研究。搭建了亚衍射极限激光直写加工系统。该系统主要由激光源及调制子系统、光束传输子系统、监测成像子系统、三维移动平台及其控制子系统构成,可以满足单光束和双光束亚衍射极限激光直写加工实验需求。激光源及调制子系统包括波长为800 nm的钛蓝宝石飞秒激光器、波长为532 nm的连续激光器、啁啾脉冲压缩器和电光调制器。光束传输子系统主要由半波片、光束放大器和一系列透镜及反射镜构成,主要用于将激光能量准确地传输到加工位置。监测成像子系统用于实时监测激光焦点位置和纳米结构制造过程。三维移动平台及其控制子系统由三维压电移动平台和加工控制软件构成,实现激光焦点位置在XY-Z三个方向的实时控制。在所搭建的系统上,进行了单光束亚衍射极限激光直写加工实验。探索和分析了入射激光功率、激光偏振方向等主要工艺参数对纳米结构表面形貌的影响。采用合适的参数配比,实现了宽度为40 nm的纳米线、60 nm的纳米沟槽以及周期为180 nm纳米线阵列的可控制备。理论分析了纳米线和纳米沟槽的成形原理,结合实验结果,揭示了入射激光与表面等离子体间的作用机制。建立了单光束亚衍射极限激光直写过程的理论模型,分析了亚衍射极限纳米结构的成形机理。研究超快激光脉冲在工件材料中的非线性传播情况,利用仿真软件模拟并分析其传播过程,确定了介质材料的表面自由电子密度和介电常数;利用得到的介电常数对入射激光与工件表面等离子体干扰效应的电磁场进行仿真,确定了干涉条纹的强度和周期;通过有限元仿真方法对工件表面的温度变化进行分析。利用搭建的亚衍射极限激光直写加工系统,开展了双光束亚衍射极限激光直写加工实验,使用棒状有效聚焦光斑,进行特征尺寸远低于衍射极限的纳米结构制备。系统地研究了激光工艺参数（包括光引发剂类型、激发激光功率和损耗激光功率）对纳米线宽度的影响规律,并用选取的工艺参数在PETA光刻胶中,获得了宽度为45 nm的单根纳米线,仅为激发激光波长的1/18。基于所研制的亚衍射极限激光直写系统,进行了系列复杂三维结构的制备。本文的研究结果表明,相对于传统的激光直写技术和激光诱导周期性表面波纹,亚衍射极限飞秒激光直写方法能够制备出远低于衍射极限的、长度和方向可控的纳米结构,可以为纳米器件和结构的制备提供有效的技术和理论支持,进而推动激光直写技术的分辨率向更小的尺度前进。
吴德权[4]（2020）在《微纳多孔铝基超滑涂层制备及其防护性能研究》文中进行了进一步梳理超滑涂层/表面（Lubricant Infused Surface,LIS）是一种新型的防护技术,它模仿猪笼草捕食囊内壁,通过在微纳多孔结构中灌注低表面能润滑液,形成光滑疏液膜层,具有优异的耐腐蚀、防覆冰、防环境介质附着等性能。然而,在实际应用环境中,由于LIS中润滑液的流动性、涂层设计或制备缺陷,以及恶劣环境的长期作用等因素,润滑油层容易流失,导致基底受到腐蚀介质侵蚀,微生物附着,冰霜形核等威胁。为了增强LIS的防护作用、延长其寿命,本研究以微纳多孔铝为基底,研究了系列灌注材料,包括液相、固相、固液混合相、固/液转化相等不同体系,并研究配套的灌注工艺,得到一系列新型多功能LIS。探索了 LIS“自修复”、“再填充”、“自分泌”等机制,并研究其在耐腐蚀、防冰、抗菌等方面性能。本文主要研究内容如下:1、通过真空灌注法,实现了液体矿物润滑油对深孔（50 μm）阳极氧化铝（Anodized Aluminum Oxide,AAO）纳米孔道的填充。深孔灌注超滑涂层（LIDN）相比于浅孔LIS具有更持久的耐腐蚀性能、机械稳定性能。冷冻扫描电子显微镜观测结果阐释了 LIDN自修复机制,动电位极化曲线（Potentiodynamic Polarization curve,PDP）评价了自修复效果。摩擦实验表明,LIDN具有低摩擦系数（0.12）,且在30 min反复摩擦过程中,电位稳定,表面依然完好。结果表明,厚AAO多孔层及储存在纳米孔道内充足的润滑油,共同赋予了 LIDN良好的机械稳定性。电化学交流阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectrum,EIS）测试结果表明,LIDN相对于浅孔LIS,低频区阻抗模值（|Z|0.01Hz）在85天浸泡过程中稳定保持在4×108 Ω·Cm2,耐腐蚀性良好。通过Cryo-SEM观察及EIS定量分析LIDN在1 M NaCl溶液中长达210天的浸泡过程,其失效过程可以分为表层油膜匀速流失阶段与孔内润滑油缓慢流失阶段。2、在液态硅油基础上,通过添加修饰的Fe3O4纳米颗粒,制备得到磁流体,灌注于AAO中,得到的磁流体灌注超滑涂层（Ferrofluid Infused Surface,FIS）。该涂层通过独特的动态防护性能及再填充功能,以增强耐蚀防护性能及稳定性。在磁场作用下,FIS表层油膜可以动态组合,控制液滴粘附与滑动。EIS研究发现,磁场下FIS在1 M NaCI溶液中浸泡80天过程中Bode图低频（0.01 Hz）及高频区（103-104 Hz）阻抗模值-频率曲线几乎重合,表明磁场可以有效增强纳米孔道锁油能力。热力学及动力学分析表明,FIS孔内润滑油流失后,可以通过磁场引导磁流体重新填充。PDP研究证实,填充修复后的FIS腐蚀电流密度迅速降低,防护性能恢复至初始状态（1.02X 10-9 A·Cm2）。基于有限元模拟分析及微生物附着实验表明,失效后的FIS在交变磁场作用下,孔内剩余润滑油可以在纳米孔道内重新聚集形成动态表面,有效减少金黄色葡萄球菌附着。3、进一步,通过将聚二甲基硅氧烷、Fe3O4纳米颗粒加入润滑油,制备磁响应油凝胶填充超滑表面（Magnetic Lubricating-gel Filled Surface,MLFS）。孔内凝胶呈微纳多层级孔隙结构,孔隙分布规律为底部孔大,上部孔逐渐小而多。该结构使储油空间最大化,又减少了磁响应振动过程中油的流失。EIS研究表明,凝胶体系的超滑涂层在1 M NaCl溶液中浸泡120天后低频阻抗模值保持109 Ω·cm2,具有良好耐腐蚀性能。在交变磁场作用下,MLFS孔内油凝胶振动,挤压油囊分泌润滑油,及时补充涂层表面流失的润滑油膜,促使粘附液滴滑移,进一步增强防护性能。自分泌的润滑油,使得失效涂层抗霜抗冰性能得到提高,冰附着力由37.8 kPa下降至4.1 kPa。MLFS物理振动冲击及润滑油分泌二者协同作用,可使己经形核附着的冰块去除。4、超滑涂层液态油膜依然存在失效风险,通过将低熔点可可油与Fe3O4纳米颗粒混合,灌入多孔AAO基底,制得可固/液转换的超滑涂层（Nanoparticles&Lubricate Inftused Surface,NP-LIS）,兼顾了固体润滑油的稳定性与液体润滑油的流动性。EIS研究表明,固态NP-LIS在1 M NaCl溶液中浸泡120天仍然具有优异的屏蔽性。红外线照射后,固态表面温度从-10℃上升至约45℃,融化而成的液态油层具有良好的疏水性（接触角122°,滑动角4.8°）及自修复性能。反复磨损-加热修复测试及水流冲刷测试中,液滴在修复后的NP-LIS表面接触角和滑动角保持稳定。固态NP-LIS同时具有优异的防覆冰功能,红外照射涂层表面融化后,冰附着力降低至0.32 kPa。光热效应及润滑效应两者协同作用,进一步提高了 NP-LIS除霜除冰性能。综合以上研究结果表明,通过改善超滑涂层微纳结构,将单一的液态润滑油体系逐渐转变为固液混合、固液转换体系可以进一步增强涂层稳定性。通过添加环境响应材料可以精准可控修复超滑涂层失效,并增强超滑涂层的防护功能。
汪曼青[5]（2020）在《近红外光热效应时-空间分布对大鼠皮层神经活动的影响》文中提出随着脑科学计划推进,探索认识大脑工作机制、干预脑神经疾病的神经调控技术已成为神经科学和神经工程研究的重要主题。神经调控中常用的技术包括电、热、化学、光学、磁、机械刺激等,各种调控技术各具优缺点,而发展微创、高时空分辨率的神经调控方法一直是脑功能研究和疾病干预的研究热点。其中,近红外神经刺激是近些年发展起来的一种新技术,该技术通过近红外光照射组织引起的光热效应直接调控神经组织功能活动,具有低侵入、方向性好等优点,其调控效果已在外周神经系统中得到广泛证实。然而,相比与外周神经系统,中枢神经系统的结构和功能更为复杂,这使得近红外刺激在中枢神经调控中的应用面临着新的挑战。在国家自然科学基金项目“近红外脉冲刺激初级运动皮层的神经功能性响应（NSFC31271060）”支持下,本论文选择大鼠初级运动皮层作为近红外神经调控目标区域,从理论仿真、动物实验以及离体细胞实验等角度开展了以下研究工作:（1）为了认识近红外光刺激光热效应对神经活动的影响,本文选择不同刺激能量（1.76-7.04 J/cm2）以及不同波长（1860nm和1875nm）近红外光脉冲照射大鼠初级运动皮层,并记录了皮层300-500μm深度的神经元spike信号,分析不同刺激参数对神经元响应潜伏期、持续时间、发放变化率的影响。同时,利用COMSOL Multiphysics建立了激光照射皮层的温度场有限元模型,计算不同刺激参数照射下的神经组织内温度场的变化。结合模型仿真和实验发现,1860nm和1875nm近红外能有效抑制皮层layer2/3神经元spike发放,且光热效应引起的组织温升是决定抑制效率的关键因素:近红外刺激能量越高、光在神经组织中的吸收系数越大使得组织温升越迅速,当皮层温升达到约2.6℃时可以诱发抑制响应。此外,响应持续时间、神经元发放抑制率也随着组织中温度升高而增强,且抑制响应持续至刺激结束后,随着组织温度下降而恢复至初始状态,神经响应表现出随组织温度变化的动态时间过程。（2）在上述工作的基础上,本文选择吸收系数较低、穿透深度较高的980nm近红外为刺激源,探讨近红外光刺激对皮层深层神经元的调控作用。根据前文得到的组织温升阈值,并基于仿真结果,本文开展了不同刺激能量作用下的动物实验,记录并分析了皮层800-1100μm深度的神经元在刺激结束后的响应模式（spike发放率和发放模式（Fano因子））及其时间变化过程。结果表明,980nm近红外作用下,皮层layer5神经元在刺激结束后表现为发放增强（兴奋性响应）和发放减弱（抑制性响应）。随着刺激强度的增加,组织温升增高使得神经响应强度包括响应的神经元数量、发放率变化、响应持续时间、Fano因子等增加,刺激后效应表现为抑制后兴奋、发放模式更为不规律,响应持续时间约为4s。首次发现,虽然刺激结束后组织温度成指数衰减,但神经元刺激后效应不只决定于组织温度环境单一因素,神经元自身特性和网络活动都可能会影响近红外能量对神经的调控效应。神经元在刺激结束后的持续性响应特性还提示了在多次重复近红外神经刺激时要充分考虑神经元的恢复状态,合理设计刺激间期时长。（3）为了探讨近红外光刺激用于异常神经活动干预的可行性,本文首先采用钾离子通道阻断剂4-AP建立异常兴奋性神经活动的癫痫动物模型,利用1875nm脉冲光调控异常兴奋状态下的神经活动。研究结果发现,近红外光刺激能够可逆地抑制异常兴奋状态下神经元活动。本研究还证实,离子通道在近红外能量调控神经活动中发挥着重要的介导作用,钾离子通道阻断降低了近红外脉冲对神经元电发放的抑制效率。其次,探究了近红外光刺激对电刺激诱发的神经响应的影响,结果发现,近红外光刺激先增强了电刺激诱发抑制响应（约200ms）,随后减弱电刺激的抑制效果,神经元发放抑制率和抑制时间都显着减小。上述研究初步证实了近红外光刺激对物理化学因子诱发的异常神经元活动的调控作用,为神经疾病的实验研究和临床干预提供了可能性。（4）胶质细胞在神经活动调控以及某些脑功能疾病中扮演重要角色,是中枢神经系统中不可或缺的组成部分,而目前尚没有研究证明近红外脉冲对胶质细胞的直接调控作用,因此为了进一步探讨近红外调控皮层神经活动的生理机制,本文在离体星型胶质细胞开展了1875nm近红外光刺激实验。结果表明,近红外脉冲能够有效地诱发星形胶质细胞内钙离子浓度升高。通过分析光刺激参数对细胞钙响应的影响以及细胞钙活动的空间分布发现,刺激能量越高、钙响应程度越显着,且随着细胞与光纤距离的增加细胞钙响应成指数衰减,因此认为星型胶质细胞钙响应的生理机制为光热效应。本文初步探讨了近红外诱发星型胶质细胞钙响应的生理机制,验证了近红外调控胶质细胞活动的有效性,为调控星型胶质细胞功能活动提供了一种新的方法,也为认识近红外光刺激中枢神经系统作用机制提供了新的思路。此外,通过药理学研究发现,分别选择不含钙离子的DPBS溶液和加入RN-1734的DMSO溶液作为细胞外液时,细胞被激活的效率及钙活动强度均出现显着下降,这表明近红外诱发胶质细胞钙响应的机制与胞外钙离子内流和热敏感离子通道TRPV-4的激活均相关。综上,本论文通过理论计算和动物实验,探索了近红外光刺激光热效应的时间、空间分布对大鼠皮层神经活动的影响,初步验证了近红外用于异常神经活动调控的可能性,以及对“非神经元”类型细胞（星型胶质细胞）的调控作用,为优化近红外中枢神经调控方案、认识近红外神经调控的作用机制、建立基于近红外刺激的脑功能研究和脑疾病诊疗新方法提供理论和实验依据。
赵苏宇[6]（2020）在《基于等离子体镜的太赫兹单脉冲选择方法的研究》文中研究表明太赫兹技术从上世纪八十年代发展到当下,凭借其各种与众不同的优秀性质,已经成为一大热点。目前,科研技术人员对太赫兹相关的应用和研究已经渗透到诸多学科领域,包括成像、光谱分析、材料检测、天文观测、安保以及通信等技术。此外,随着自由电子激光技术的不断发展,太赫兹自由电子激光光源应运而生。相较于其他太赫兹光源,这种太赫兹光源具有很高的功率、重复频率以及效率,给太赫兹成像、光谱分析以及材料检测等技术领域带来极大的帮助。然而,对于生物、材料以及光谱学科中的两大类实验而言,往往在需要光源具有很高脉冲能量的同时还要求脉冲之间有着足够长的时间间隔以更好地研究一些超快过程。第一大类包含生物以及超导材料的诱导相变实验,这类实验要求很高的脉冲能量,而且还得尽可能地避免高重复频率与高平均功率所带来的热效应对实验造成的不利影响。第二大类涉及长寿命光激发态样品的实验,如果脉冲之间的时间间隔很短,那么就会出现相应的光激发态在自由电子激光脉冲周期的时间尺度上不能恢复平衡的问题,不利于超快过程的研究。因此,亟需为太赫兹自由电子激光寻找一种单脉冲选择方式,以在必要的时候降低其较高的重复频率。本文使用自诱导等离子体开关技术,考虑到太赫兹能够被短脉冲激光打靶产生的等离子体镜反射,然后等离子体镜就可以作为门控开关来从具有较高重复频率的自由电子激光太赫兹光源的宏脉冲中切选出单个微脉冲,本文针对这个物理过程对此方法进行了详细的理论分析。为了从理论上解释等离子体镜被短脉冲激光从选取的特定靶上激发出来的物理过程,本文从激光照射到靶材料表面并与其发生相互作用的原理出发,分析了选取的锗靶的各种物理性质,以及锗靶被照射时吸收激光能量的物理过程。在短脉冲激光与锗靶发生相互作用的过程中,会有多种电离机制参与作用并相互竞争,而在锗靶表面产生等离子体镜的阶段,会由多光子电离及雪崩电离占据主导因素。通过理论分析,可计算得到要实现相应脉冲切选功能的等离子体镜所需要达到的等离子体临界密度,再结合太赫兹自由电子激光的工作频率范围,确定了等离子体镜需要达到2.156×1017cm-3的电子密度。此外,理论计算出用于产生等离子体镜的短脉冲激光器的功率密度阈值为8.7×109W/cm2,由此,可进而借助软件模拟计算激光在靶面激发出等离子体镜的物理过程,模拟结果表明激光激发出的等离子体密度远大于临界密度,由此证明选用的激光器能够满足需求,具备实验可行性。另一方面,由于等离子体镜开关效果的好坏主要取决于靶面等离子体对太赫兹反射率的大小,故文中结合等离子体的物理性质,讨论了太赫兹照射等离子体的物理过程,理论计算发现以不同角度入射的水平偏振太赫兹被等离子体镜反射时的反射率随工作频率增大而降低,布儒斯特角处的反射率均大于90%,从理论上说明了该方法的可行性。本文的研究成果为太赫兹自由电子激光装置上进行单脉冲选择和重频调制以及其他太赫兹开关调制领域提供了新的参考思路。
白靖[7]（2019）在《复杂介质粒子系对矢量有形波束的散射及结合力特性研究》文中认为电磁（光）波与聚集粒子间的相互作用作为国际上研究的热点课题,在粒度分析、大气环境监测、微波遥感、显微成像、生物医学诊断等领域有着广泛的应用。对于有形波束研究,目前主要集中在有形波束场的产生、传输和调控及对单粒子的散射研究,对于两个或多个各向同性多层球粒子以及手征球形粒子与有形波束的相互作用仍然是国际上比较新颖的课题,值得进一步研究。本文基于经典电磁学理论研究了聚集各向同性介质球、各向同性分层球及手征介质球对有形高斯波束、不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束的散射特性及结合力效应,取得的主要成果和创新点如下:1.基于广义Mie理论及平移加法定理,研究了任意入射椭圆及圆高斯波束对聚集各向同性球粒子的散射特性。数值分析了束腰宽度、球间距、球个数、入射角以及波束中心位置对不同结构分布聚集球形粒子的散射强度影响。进一步利用电磁场动量守恒定理推导了各向同性双球系统中每个球受到的横向结合力及轴向结合力数学表达式,在相同入射波长、偏振角度、粒子半径影响下数值对比分析了椭圆高斯波束及圆高斯波束对各向同性双球粒子间结合力的区别与影响。2.基于矢量势方法和平面波角谱方法推导出标量高阶贝塞尔波束电磁场的统一表达式。利用广义Mie理论和坐标旋转定理,研究了任意线偏振高阶贝塞尔波束的球矢量波函数展开形式及展开系数的收敛性。结合球函数平移加法定理,给出任意结构分布的聚集均匀各向同性介质球对标量高阶贝塞尔波束的散射强度角分布。数值研究了不同拓扑荷高阶贝塞尔波束入射时,聚集各向同性球粒子的散射强度随波束半锥角、波束中心位置、入射角、球间距的变化规律。利用电磁场动量守恒定理,对高阶贝塞尔波束作用下各向同性双球间的结合力进行理论研究,综合分析了各向同性球粒子及波束参数对结合力的影响。3.根据角谱展开方法获得了不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束的电磁场展开式,导出了线偏振、圆偏振、径向偏振、角向偏振和非偏振的矢量高阶贝塞尔波束的场强分布解析表达式。系统研究了任意结构分布的聚集非均匀多层球粒子对任意入射不同偏振态高阶贝塞尔波束的散射特性,以及粒子层数、球心间距离、入射角、贝塞尔波束半锥角、偏振模式等因素对散射的影响规律。基于电磁场动量守恒定理,对任意偏振高阶贝塞尔波束入射时聚集多层球系统中粒子受到的结合力进行数值模拟及分析。4.基于广义Mie理论导出了不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束的球矢量波函数展开式,根据球函数平移加法定理及电磁场动量守恒定理,系统研究了不同偏振态任意阶矢量贝塞尔波束对手征介质双球的散射场角分布特性及结合力变化规律,以及不同波束偏振模式、拓扑荷、波束半圆锥角、手征参数及粒子尺寸对手征双球的散射场分布及结合力变化影响。
孔亚辉[8]（2019）在《基于激光诱导的气液界面表面张力驱动方法研究》文中提出微操作技术在微/纳米制造技术、物理科学和生物医学工程等领域发挥重要作用。基于激光诱导的表面张力驱动方法,具有精度高、控制简单、对液体无污染等优点,在微操作方面具有广阔的应用前景。然而当前研究仍主要停留在实验层面,对其驱动机理及其相关影响因素与影响规律缺乏深入了解。为此,本文结合国家自然科学基金“基于激光诱导的微小物体气/液界面表面张力驱动机理研究”,面向毫米级微小物体,针对激光诱导表面张力驱动方法展开研究。首先,开展微小物体力学分析。基于牛顿力学方程以及Young-Laplace方程,建立液面微小物体的静力学模型;基于表面张力与温度的关系,建立激光照射下液面物体的动力学模型。针对当前激光诱导表面张力驱动普遍采用的单激光束驱动运动精度差的问题,提出多激光束驱动的操作方法,并对双激光束及三激光束照射下微小物体的运动过程进行分析。其次,为明确激光诱导表面张力驱动机理及其影响因素,提出采用有限元仿真分析方法,将激光等效为高斯热源模型,建立激光照射漂浮物体温度场变化仿真模型。分析激光功率、光斑大小、激光照射位置等激光参数,以及材料、形状、尺寸等物体参数变化对温度场分布的影响规律,进而利用微小物体力学模型,分析其对物体运动规律的影响。对于多激光束驱动方法,分析光斑间距、布局以及激光移动速度对物体运动过程的影响规律,为后续实验研究的开展提供参数基础。最后,建立激光诱导表面张力驱动实验平台,开展单激光照射、多激光照射条件下不同激光参数、物体材料、尺寸参数、光斑间距,激光移动速度对物体运动轨迹的影响实验,多激光照射条件下液面物体圆形等复杂轨迹实验与形状组装以及间接操作实验,并与理论分析结果进行对比,验证理论分析方法的正确性。
吴英杰[9]（2015）在《自驱动阴阳型聚合物多层胶囊马达的仿生设计与组装》文中指出化学催化微纳米合成马达是能够借助化学催化的方式将环境中的化学能转化为动能的人造微纳米装置。自然界中,驱动蛋白、肌球蛋白等分子马达能将三磷酸腺苷（即ATP）催化分解的能量转化为动能。受此启发,近十年来人们致力于人造微纳米马达的设计与合成,以期实现在靶向给药、分离、生物传感、微纳米器件等领域的应用。基于此,本论文受分子马达催化水解三磷酸腺苷获得能量实现运动的启发,运用层层自组装技术制备了系列阴阳型中空聚电解质微胶囊马达。通过在胶囊的一侧组装催化剂,催化分解过氧化氢溶液产生氧气以驱动微胶囊马达运动,并对运动行为和机理进行深入研究和讨论。首先采用层层自组装技术来制备聚电解质中空微胶囊,并对微胶囊的结构、形貌、装载能力和热稳定性等性能进行研究。利用激光共聚焦显微镜、电子扫描电镜和透射扫描显微镜等手段进行表征,结果显示制备得到的聚电解质中空微胶囊平均粒径为8μm,形貌均一、结构稳定、具有很好的单分散性。其次,通过改变溶剂的方法对微胶囊囊壁渗透性进行调控实现微胶囊的有效装载。进一步对微胶囊的热稳定性进行了研究,在650 nm的聚焦激光束的诱导下实现了金纳米颗粒掺杂聚电解质微胶囊的快速融合。探讨了金纳米粒子密度在融合过程中对的微胶囊融合速率的影响。通过对微胶囊基本性能的这些研究,为后续自驱动阴阳型微胶囊马达的设计制备打下了良好的基础。选择了具有相对较高稳定性和催化活力的铂作为催化剂,采用层层自组装技术与微接触印刷相结合的方法,设计制备了一种树枝状铂纳米粒子修饰的阴阳型聚合物多层胶囊马达。通过扫描电子显微镜及透射电子显微镜进行测试,结果表明直径为200 nm的树枝状的铂纳米颗粒成功修饰在胶囊的一侧,胶囊结构保持完成。进一步研究了马达在过氧化氢溶液中的运动,结果显示马达可进行圆周运动和螺旋形运动,运动速度依赖于过氧化氢浓度,随过氧化氢浓度的增加而升高,在30%过氧化氢溶液中速度可高达1 mm/s。采用层层自组装技术与真空溅射镀膜法相结合的方法,设计制备了一种铂壳半包覆的阴阳型聚合物多层胶囊马达。扫描电子显微镜等表征结果显示约10 nm厚的铂壳包覆在微胶囊一侧,这种催化剂在马达表面的不对称分布,能够有效提高运动驱动力从而提高马达的运动速度。进一步研究了铂壳催化阴阳马达在低浓度过氧化氢中的运动,结果显示在5%的低过氧化氢溶液中马达的平均速度达到140μm/s,约80%的马达粒子可进行自驱动运动,在0.1%的临界浓度过氧化氢中,通过激光刺激的方法实现了马达运动的“启/停”控制。为了提高人造马达的催化速率及生物相容性,本论文采用真空溅射与EDC交联相结合的方法合成了基于过氧化氢酶作催化剂的生物杂化马达。与铂催化马达相比,酶催化马达的生物相容性有了进一步提高。通过对酶催化马达进行渗透性测试,结果表明,马达结构未被破坏仍然保留微胶囊的装载优点,并确定了微胶囊马达能够有效装载的分子量为10 k Da。对马达运动速度进行统计分析,结果表明相同过氧化氢浓度下酶催化马达在运动速度上远高于铂催化马达,5%过氧化氢中速度可达140μm/s。在生理温度37oC条件下,相比室温条件微马达可以在更低浓度过氧化氢溶液中运动,在0.1%过氧化氢中依然可以运动速度为5μm/s。体外细胞实验成功实现了马达对目标癌细胞的磁靶向运动控制,并通过近红外激光刺激实现了对包裹药物的远程控制释放。以上介绍的气泡驱动微胶囊马达运动的驱动力来源于过氧化氢的催化分解,所以微马达的应用只能局限于过氧化氢溶液中。不需要消耗燃料的纳米发动机的设计制备对未来体内生物医学运输和药物输送应用至关重要。基于以上思路,本文设计制备了仅用水作为介质的非对称型光热驱动马达,这种基于光热驱动的阴阳微胶囊马达能将光能转化成热能进而转化成机械能实现自主运动。进一步开展了微型光热驱动机制的理论研究,利用自行研制的驱动控制及显微镜观测系统,对不同功率激光驱动下的运动进行了统计分析。在功率为100 m W的聚焦激光照射下,光驱动马达通过光热效应产生瞬间高温,可在一秒内实现自主运动,5 s内均方位移可以达到250μm,且运动速度随激光强度的升高而增加。在110 m W的非聚焦激光功率下直径1μm的胶囊马达速度可以达到大约30μm/s。马达的运动速度与激光强度成正比与马达直径成反比。通过分析马达的光热效应,建立了光热驱动的热学模型。在动态模拟的基础上,进一步建立了光热治疗的理论模型,体外细胞实验成功实现了光热微驱动马达对癌细胞主动靶向作用及光热治疗的应用。综上所述,本论文中研究制备的阴阳型微胶囊马达,以其独特的性能和诸多优点,使我们相信它能够在诸多领域获得广泛应用,具有良好的应用前景。
宋伟宏[10]（2011）在《激光照射下生物组织中温度分布的计算》文中研究说明激光的出现开辟了研究生命科学的新途径,并为临床诊治疾病提供了新手段。激光与生物组织的相互作用成为重要的基础问题,并促使了新的学科“组织光学”的诞生。激光在医学上的应用研究迅速发展,但是至今基础研究仍然落后于临床应用,特别是对辐射曝光剂量的选择,临床上有很大的盲目性和试探性,这使得激光治疗的安全性和有效性很难保证,因此对激光与生物组织相互作用的研究就显得十分重要。本文采用解析法和数值法,对激光照射下生物组织内部温度的分布情况进行了研究,并结合已有的实验结果进行对比验证,为激光应用的安全性和有效性提供理论依据。首先概述了光与生物组织的基本作用机制及组织内部的光分布、热传输的基本理论,并总结了传热方程的求解条件:组织的光学参数、热学参数、血液灌注率以及边界条件和初始条件。其次通过数学物理方法,根据激光作用在有限生物组织内热传导的实际情况,在考虑空气对流边界条件下对生物传热方程进行求解,得出激光作用下生物组织内部一维瞬态温度时空分布的解析表达式;在不考虑空气对流热传导边界条件情况下,得到简化的生物热传导方程的解析表达式。再对生物传热方程进行数值求解,采用Matlab软件实现有限元方法求解二维柱坐标下的生物热传输方程,得出组织温度场的分布。本文采用已有实验的组织参数与激光参数对连续Nd:YAG激光照射大鼠皮肤组织的模型进行数值模拟。模拟结果显示:平行光束作用于皮肤,皮肤表层组织吸热多;在激光照射时间较短的情况下,沿径向分布规律为光斑中心附近组织温升有最大值,沿径向有波动性温升,温升幅度随径向距离的增大而逐渐减小,随照射时间的增加而增加;沿轴向温度分布规律为温度随照射时间的增加而迅速增加,而光斑中心下深部组织处（ z > 0.2cm）温度场分布与稳态温度场分布几乎都相同,不受激光照射的影响;照射时间相同而激光功率不同的情况下,沿径向皮肤表层温度随激光功率的增加而增加。解析解结果、数值模拟结果与相关实验报道结果基本吻合,从一定程度上说明了理论及数值模拟的合理性。在此基础上对连续Nd:YAG激光照射肝脏组织的模型进行模拟,结果证明血液灌注率是影响温升不可忽略的因素。本论文计算结果表明:考虑真实活体组织的血液灌注率以及空气对流边界条件情况下,得出组织的温度场变化规律不仅取决于入射激光的强度及组织的光学参数,还取决于组织的热物性参数;激光辐照组织温度最高点在其表面中心处,并沿着径向和轴向衰减,且在轴向上的温度衰减大于径向上的温度衰减。
二、激光照射下生物组织解冻过程的理论分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光照射下生物组织解冻过程的理论分析（论文提纲范文）
（1）聚多巴胺包覆金铂纳米棒的光热效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光热治疗 |
| 1.2.1 光热治疗的机理 |
| 1.2.2 光热转换材料的分类和特征 |
| 1.3 贵金属光热转换材料 |
| 1.3.1 金纳米材料 |
| 1.3.2 铂纳米材料 |
| 1.4 金铂双金属纳米材料 |
| 1.4.1 金铂双金属纳米材料的不同结构 |
| 1.4.2 催化性质及应用 |
| 1.4.3 表面功能化 |
| 1.4.4 对细胞内ROS的清除作用 |
| 1.5 本研究的主要思路及内容 |
| 第2章 AuPtNRs的优化制备及性能调控 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验仪器与试剂 |
| 2.2.2 AuPtNRs的制备 |
| 2.2.3 AuPtNRs的表征方法 |
| 2.2.4 AuPtNRs的催化活性检测 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 AuPtNRs的制备原理及表征 |
| 2.3.2 Ag~+浓度对AuPtNRs制备的影响 |
| 2.3.3 K_2PtCl_4浓度对AuPtNRs制备的影响 |
| 2.3.4 AuPtNRs对4-NP还原的催化效果及动力学分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 AuPt@PDA的制备及光热性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验仪器与试剂 |
| 3.2.2 AuPt@PDA的制备与表征方法 |
| 3.2.3 AuPt@PDA的光热性能检测 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 AuPt@PDA的基本性质表征 |
| 3.3.2 AuPt@PDA的光热转换性能 |
| 3.3.3 AuPt@PDA的稳定性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 AuPt@PDA用于光热治疗和ROS调控的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验仪器与试剂 |
| 4.2.2 细胞培养 |
| 4.2.3 细胞毒性检测和摄取实验 |
| 4.2.4 光热杀伤癌细胞能力的测试 |
| 4.2.5 细胞内ROS水平的检测 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 AuPt@PDA的生物相容性及细胞摄取能力 |
| 4.3.2 AuPt@PDA对癌细胞的光热消融分析 |
| 4.3.3 对细胞内ROS的清除作用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 创新性分析 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）Pt3Ni-S纳米合金的制备及光热转换性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光热材料的研究进展 |
| 1.2.1 贵金属纳米材料 |
| 1.2.2 碳基纳米材料 |
| 1.2.3 半导体纳米材料 |
| 1.3 光热材料的应用 |
| 1.3.1 光热材料在太阳能驱动水蒸发方面的应用 |
| 1.3.1.1 海水淡化 |
| 1.3.1.2 污水处理 |
| 1.3.2 光热材料在抗菌方面的应用 |
| 1.3.2.1 光热与光动力协同抗菌 |
| 1.3.2.2 光热与化学动力学协同抗菌 |
| 1.3.3 光热材料在抗肿瘤方面的应用 |
| 1.3.3.1 光热与光动力协同抗肿瘤 |
| 1.3.3.2 光热与化学动力学协同抗肿瘤 |
| 1.4 本论文的选题依据与主要内容 |
| 1.4.1 本论文的选题依据 |
| 1.4.2 本论文的主要内容 |
| 第2章 Pt_3Ni-S@PTFE光热膜的制备及太阳能驱动水蒸发研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂及主要仪器设备 |
| 2.2.1 主要试剂 |
| 2.2.2 主要仪器及测试条件 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 Pt_3Ni-S纳米合金的制备 |
| 2.3.2 柔性Pt_3Ni-S@PTFE的制备 |
| 2.3.3 Pt_3Ni-S@PTFE的疏水处理 |
| 2.3.4 Pt_3Ni-S@PTFE的水蒸发性能测试 |
| 2.3.5 Pt_3Ni-S@PTFE沉底与漂浮双模式水蒸发性能测试 |
| 2.3.6 Pt_3Ni-S@PTFE在强酸/强碱溶液中水蒸发性能测试 |
| 2.3.7 Pt_3Ni-S@PTFE水蒸发稳定性能测试 |
| 2.3.8 Pt_3Ni-S@PTFE海水淡化测试 |
| 2.3.9 Pt_3Ni-S@PTFE废水处理测试 |
| 2.3.10 Pt_3Ni-S@PTFE密度泛函理论计算 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 Pt-Ni-S与Pt_3Ni-S@PTFE的表征 |
| 2.4.2 Pt_3Ni-S@PTFE的力学性能比较 |
| 2.4.3 Pt_3Ni-S@PTFE的水蒸发性能 |
| 2.4.4 Pt_3Ni-S@PTFE沉底与漂浮双模式水蒸发性能 |
| 2.4.5 Pt_3Ni-S@PTFE在强酸/强碱条件下的水蒸发性能 |
| 2.4.6 Pt_3Ni-S@PTFE的海水淡化与废水处理 |
| 2.4.7 密度泛函理论分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Pt_3Ni-S@HA纳米凝胶的制备及光热抗菌性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂及仪器设备 |
| 3.2.1 主要试剂 |
| 3.2.2 主要仪器 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 Pt_3Ni-S@HA水凝胶的制备 |
| 3.3.2 HA水凝胶的粘性测试 |
| 3.3.3 Pt_3Ni-S@HA水凝胶的光热性能测试 |
| 3.3.4 Pt_3Ni-S@HA水凝胶的自愈合性能测试 |
| 3.3.5 细菌培养基的配制 |
| 3.3.6 细菌培养 |
| 3.3.7 Pt_3Ni-S@HA水凝胶的体外抗菌实验 |
| 3.3.8 Pt_3Ni-S@HA水凝胶用于感染伤口抗菌 |
| 3.3.9 Pt_3Ni-S@HA水凝胶抗菌结果的验证 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 HA水凝胶的结构表征 |
| 3.4.2 HA水凝胶的粘性 |
| 3.4.3 Pt_3Ni-S@HA水凝胶的光热性能 |
| 3.4.4 Pt_3Ni-S@HA水凝胶的自愈合能力 |
| 3.4.5 体外抗菌 |
| 3.4.6 感染伤口抗菌 |
| 3.4.7 抗菌性能验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Pt_3Ni-S纳米合金的制备及光热抗肿瘤性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂及仪器设备 |
| 4.2.1 主要试剂 |
| 4.2.2 主要仪器 |
| 4.3 实验部分 |
| 4.3.1 光热性能测试 |
| 4.3.2 Pt_3Ni-S催化H_2O_2性能检测 |
| 4.3.3 羟基自由基检测 |
| 4.3.4 细胞培养 |
| 4.3.5 体外光热治疗 |
| 4.3.6 MTT实验 |
| 4.3.7 体内肿瘤治疗 |
| 4.3.8 小鼠体内CT与光声成像 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 Pt_3Ni-S纳米线的表征 |
| 4.4.2 Pt_3Ni-S纳米线的光热性能 |
| 4.4.3 Pt_3Ni-S催化H_2O_2性能检测 |
| 4.4.4 细胞毒性测试 |
| 4.4.5 体外光热治疗 |
| 4.4.6 抗肿瘤效果评估 |
| 4.4.7 小鼠多模式成像 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）亚衍射极限飞秒激光直写技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 飞秒激光直写技术的发展现状 |
| 1.2.1 飞秒激光直写技术的原理 |
| 1.2.2 飞秒激光直写技术的应用 |
| 1.2.3 飞秒激光直写加工的衍射极限 |
| 1.3 突破光学衍射极限的激光加工技术 |
| 1.3.1 多光子聚合加工技术 |
| 1.3.2 用于激光聚焦技术的衍射光学元件 |
| 1.3.3 激光诱导周期性表面结构技术 |
| 1.3.4 受激发射损耗激光直写技术 |
| 1.4 现有突破衍射极限技术存在的问题分析 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 亚衍射极限激光直写加工系统的搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 亚衍射极限激光直写加工方法及系统方案设计 |
| 2.2.1 亚衍射极限激光直写加工方法 |
| 2.2.2 亚衍射极限激光直写系统设计 |
| 2.3 亚衍射激光直写功能子系统 |
| 2.3.1 激光源与调制子系统 |
| 2.3.2 光束传输子系统 |
| 2.3.3 压电移动平台及其控制子系统 |
| 2.3.4 监测成像子系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单光束亚衍射极限激光直写纳米结构及其成形过程研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单光束亚衍射极限激光直写实验方案设计 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 实验材料选择与工艺过程 |
| 3.2.3 测试与表征 |
| 3.3 单光束亚衍射极限激光直写纳米结构成形过程 |
| 3.3.1 LIPSS纳米结构成形原理分析 |
| 3.3.2 单光束亚衍射极限激光直写加工机制 |
| 3.4 单光束亚衍射极限激光直写工艺参数对纳米结构轮廓的影响 |
| 3.4.1 入射激光能量的影响 |
| 3.4.2 激光偏振方向的影响 |
| 3.4.3 亚衍射极限纳米结构表面形貌分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单光束亚衍射极限激光直写过程数值仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单光束亚衍射极限激光直写过程数值仿真流程 |
| 4.3 飞秒激光脉冲在介质中的非线性传播及特性分析 |
| 4.3.1 飞秒激光脉冲作用下介电常数理论建模 |
| 4.3.2 飞秒激光脉冲在介质中的非线性传播分析 |
| 4.3.3 飞秒激光脉冲在介质中的非线性传播数值仿真 |
| 4.3.4 飞秒激光脉冲照射下材料的特性分析 |
| 4.4 纳米结构成形电场仿真及分析 |
| 4.5 纳米结构成形温度场仿真及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 双光束亚衍射极限激光直写工艺及微三维结构制备 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双光束亚衍射极限激光直写实验方案设计 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 测试与表征 |
| 5.3 激光直写工艺参数对纳米线宽的影响 |
| 5.3.1 光引发剂类型对纳米线宽的影响 |
| 5.3.2 激发激光能量对纳米线宽的影响 |
| 5.3.3 损耗激光能量对纳米线宽的影响 |
| 5.4 激光直写加工制作复杂微三维结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）微纳多孔铝基超滑涂层制备及其防护性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 超浸润表面防护机理 |
| 2.2 超滑涂层(LIS)制备及应用研究现状 |
| 2.2.1 LIS设计原理 |
| 2.2.2 LIS的制备方法 |
| 2.2.3 LIS应用研究 |
| 2.3 LIS失效问题研究现状 |
| 2.3.1 设计制备引起的失效问题 |
| 2.3.2 苛刻环境引起的失效问题 |
| 2.4 新型智能LIS及其发展趋势 |
| 2.4.1 温度响应LIS |
| 2.4.2 磁响应LIS |
| 3 深孔灌注超滑涂层(LIDN)制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与实验方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 制备方法 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.2.4 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 LIDN制备及结构特征 |
| 3.3.2 LIDN表面疏水性 |
| 3.3.3 LIDN自修复机制 |
| 3.3.4 LIDN机械稳定性 |
| 3.3.5 LIDN耐腐蚀性能 |
| 3.3.6 LIDN长期浸泡过程 |
| 3.4 结论 |
| 4 磁流体灌注超滑涂层(FIS)制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与实验方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 制备方法 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.2.4 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 FIS制备及结构特征 |
| 4.3.2 FIS磁响应动态防粘附行为 |
| 4.3.3 FIS的耐腐蚀性能 |
| 4.3.4 FIS失效后再填充行为 |
| 4.3.5 FIS失效后动态再防护行为 |
| 4.4 结论 |
| 5 磁响应油凝胶填充超滑涂层(MLFS)制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与实验方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 制备方法 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.2.4 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 MLFS制备及结构特征 |
| 5.3.2 MLFS动态响应行为 |
| 5.3.3 MLFS耐腐蚀性能 |
| 5.3.4 MLFS动态防霜防冰性能 |
| 5.4 结论 |
| 6 光响应固态油填充超滑涂层(NP-LIS)的制备及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与实验方法 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 制备方法 |
| 6.2.3 表征方法 |
| 6.2.4 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 NP-LIS制备及结构特征 |
| 6.3.2 NP-LIS光响应行为 |
| 6.3.3 NP-LIS响应润湿性转变行为 |
| 6.3.4 NP-LIS机械稳定性 |
| 6.3.5 NP-LIS耐腐蚀性能 |
| 6.3.6 NP-LIS除霜除冰性能 |
| 6.4 结论 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）近红外光热效应时-空间分布对大鼠皮层神经活动的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 神经调控技术 |
| 1.1.2 近红外神经调控的产生和优势 |
| 1.2 近红外光刺激用于中枢神经系统调控的研究进展 |
| 1.2.1 近红外光刺激在离体调控的研究进展 |
| 1.2.2 近红外光刺激在在体调控中的研究进展 |
| 1.2.3 研究进展分析及问题提出 |
| 1.3 本文的研究目的与研究思路 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 2 近红外调控皮层神经活动的理论基础 |
| 2.1 大脑皮层生理基础概述 |
| 2.1.1 大脑皮层解剖结构 |
| 2.1.2 皮层中细胞类型和生理功能 |
| 2.1.3 神经调控的生物物理原理 |
| 2.2 近红外神经调控的作用机制概述 |
| 2.2.1 激光的生物学效应 |
| 2.2.2 光热效应调控神经活动的生理机制 |
| 2.3 近红外光作用于大鼠皮层的温度场仿真 |
| 2.3.1 理论基础 |
| 2.3.2 模型建立 |
| 2.3.3 近红外热成像皮层表面温度测量 |
| 2.3.4 模型仿真结果及讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 近红外激光对皮层浅表层神经活动的抑制效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动物实验 |
| 3.2.1 实验动物 |
| 3.2.2 实验方案 |
| 3.2.3 电极植入及信号采集 |
| 3.2.4 数据处理及分析 |
| 3.2.5 温度场仿真计算 |
| 3.2.6 统计分析 |
| 3.3 实验及仿真结果 |
| 3.3.1 不同波长近红外光刺激对神经元响应的影响 |
| 3.3.2 刺激能量对神经元响应的影响 |
| 3.3.3 近红外光照射皮层引起的组织温度变化 |
| 3.3.4 近红外光刺激的安全性检测 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 光热效应温度场分布是决定抑制效率的关键因素 |
| 3.4.2 光热效应引起持续抑制响应 |
| 3.4.3 近红外光刺激安全性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 980nm近红外激光对皮层深层神经活动的调控作用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 980nm激光照射皮层组织的温度场仿真 |
| 4.2.1 模型参数设置 |
| 4.2.2 仿真结果及讨论 |
| 4.3 动物实验 |
| 4.3.1 实验动物 |
| 4.3.2 实验方案 |
| 4.3.3 电极植入与信号采集 |
| 4.3.4 数据处理及分析 |
| 4.3.5 组织学分析 |
| 4.3.6 统计分析 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.4.1 980nm光刺激对神经元发放率的影响 |
| 4.4.2 980nm光刺激对神经元发放模式的影响 |
| 4.4.3 组织学分析结果 |
| 4.5 讨论 |
| 4.5.1 980nm近红外光刺激引起皮层深层区域温度升高 |
| 4.5.2 980nm近红外光刺激诱发神经元兴奋性和抑制性响应 |
| 4.5.3 980nm近红外光刺激后神经元发放模式趋于不规律发放 |
| 4.5.4 近红外刺激后响应的可能生理机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 近红外光刺激对异常生理状态下神经活动的调控作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 近红外光刺激对癫痫样神经电活动的调控 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 电极植入及信号采集 |
| 5.2.3 数据处理及分析 |
| 5.2.4 实验结果 |
| 5.3 近红外光刺激对电诱发神经电活动的影响 |
| 5.3.1 实验方法 |
| 5.3.2 数据采集和分析 |
| 5.3.3 统计分析 |
| 5.3.4 实验结果 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 近红外光刺激对异常兴奋性神经元电活动的抑制作用 |
| 5.4.2 近红外光刺激调控电刺激诱发的神经抑制响应 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 近红外光刺激诱发星型胶质细胞钙活动的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 星型胶质细胞的离体培养 |
| 6.2.2 实验方案 |
| 6.2.3 星型胶质细胞钙成像 |
| 6.2.4 光刺激参数 |
| 6.2.5 数据分析 |
| 6.2.6 统计分析 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 光刺激诱发星型胶质细胞钙信号 |
| 6.3.2 刺激参数对星型胶质细胞钙信号的影响 |
| 6.3.3 胶质细胞钙响应的空间分布特征 |
| 6.3.4 胞外溶液中钙离子对细胞钙响应的影响 |
| 6.3.5 TRPV-4热敏感离子通道对胶质细胞钙响应的影响 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 近红外光刺激引起星型胶质细胞胞内钙浓度升高 |
| 6.4.2 星型胶质细胞钙响应程度取决于光热效应 |
| 6.4.3 光刺激诱发星型胶质细胞钙响应的细胞机制 |
| 6.4.4 星型胶质细胞钙活动对神经元响应的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本论文取得的研究成果 |
| 7.2 本论文的主要创新点 |
| 7.3 不足及展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间参与的学术会议 |
| C.作者在攻读学位期间参与的科研项目 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（6）基于等离子体镜的太赫兹单脉冲选择方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.1.1 太赫兹开关技术的研究背景 |
| 1.1.2 等离子体镜技术的研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文的研究内容 |
| 第二章 激光照射靶面产生等离子体镜的物理过程分析 |
| 2.1 锗对激光吸收过程的理论分析 |
| 2.2 等离子体镜对激光吸收过程的理论分析 |
| 2.3 等离子体镜形成过程中的非线性效应 |
| 2.3.1 多光子效应 |
| 2.3.2 隧穿效应 |
| 2.3.3 电子雪崩 |
| 2.3.4 激光照射锗靶时的电离系数 |
| 2.4 产生等离子体镜所需要的激光功率密度阈值 |
| 2.5 章末总结 |
| 第三章 等离子体镜切选太赫兹单脉冲的理论研究及实验设计 |
| 3.1 等离子体的基本性质 |
| 3.2 太赫兹与等离子体相互作用的理论计算 |
| 3.2.1 等离子体镜临界密度的计算 |
| 3.2.2 等离子体镜的数值模拟 |
| 3.2.3 等离子体镜反射效率的计算 |
| 3.3 实验设计 |
| 3.4 章末总结 |
| 第四章 结论 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（7）复杂介质粒子系对矢量有形波束的散射及结合力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 有形波束的描述和展开 |
| 1.2.2 有形波束对粒子散射的国内外研究现状 |
| 1.2.3 光学结合力的国内外研究现状 |
| 1.3 论文结构安排及框架 |
| 1.4 论文的创新点 |
| 第二章 波函数及有形波束场描述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 标量波动方程的Davis解 |
| 2.2.1 标量波动方程的Davis基模解-圆/椭圆高斯波束 |
| 2.2.2 标量波动方程的Davis无衍射解—高阶贝塞尔波束 |
| 2.3 标量有形波束的平面波角谱展开 |
| 2.3.1 高斯波束的平面波角谱展开 |
| 2.3.2 高阶贝塞尔波束的平面波角谱展开 |
| 2.4 矢量有形波束的数学表述 |
| 2.5 矢量有形波束的特征量 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 球形粒子散射解析理论基础 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波动方程 |
| 3.2.1 Maxwell方程与矢量波函数 |
| 3.2.2 球坐标系下的标量波动方程 |
| 3.3 球矢量波函数及其正交关系 |
| 3.4 球矢量波函数加法定理 |
| 3.4.1 球矢量波函数的平移加法定理 |
| 3.4.2 球矢量波函数的旋转加法定理 |
| 3.5 介质的本构关系 |
| 3.6 手征介质球内场 |
| 3.6.1 手征介质内场本征模 |
| 3.6.2 手征介质球内场的球矢量波函数展开 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 椭圆及圆高斯波束对均匀各向同性球粒子系的散射特性及结合力 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 椭圆及圆高斯波束的矢量球谐函数展开 |
| 4.2.1 离轴高斯波束的展开 |
| 4.2.2 斜入射高斯波束的展开 |
| 4.3 任意入射椭圆及圆高斯波束对聚集各向同性球的散射特性 |
| 4.3.1 每个球坐标系下的入射场、散射场和内场的展开 |
| 4.3.2 每个球坐标系下的总入射场 |
| 4.3.3 散射系数的求解 |
| 4.3.4 总散射场 |
| 4.3.5 任意入射圆高斯波束对聚集各向同性球的散射特性数值计算 |
| 4.3.6 任意入射椭圆高斯波束对聚集各向同性球散射特性数值计算 |
| 4.4 光学结合的基本理论 |
| 4.4.2 横向结合力推导 |
| 4.4.3 轴向结合力推导 |
| 4.5 离轴入射椭圆及圆高斯波束对各向同性双球的结合力对比 |
| 4.5.1 理论和代码的正确性验证 |
| 4.5.2 离轴入射椭圆/圆高斯波束对各向同性双球的结合力 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 标量高阶贝塞尔波束对均匀各向同性球粒子系的散射特性及结合力 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 标量高阶贝塞尔波束的展开 |
| 5.2.1 离轴标量高阶贝塞尔波束的展开 |
| 5.2.2 斜入射标量高阶贝塞尔波束的展开 |
| 5.3 标量高阶贝塞尔波束对聚集各向同性介质球的散射特性 |
| 5.3.1 各部分场的球矢量波函数展开 |
| 5.3.2 相干散射系数求解 |
| 5.3.3 总散射场数值计算和讨论 |
| 5.4 标量高阶贝塞尔波束对各向同性双球的结合力 |
| 5.4.1 标量高阶贝塞尔波束对各向同性双球结合力的理论推导 |
| 5.4.2 标量高阶贝塞尔波束对各向同性双球结合力的数值分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束对多层球的散射特性及结合力 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束描述 |
| 6.2.1 不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束角谱展开理论 |
| 6.2.2 不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束的球矢量波函数展开 |
| 6.2.3 不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束的强度特征 |
| 6.3 不同偏振态高阶贝塞尔波束对非均匀聚集多层球的散射 |
| 6.3.1 内场及散射场的球矢量波函数展开 |
| 6.3.2 相干散射系数求解 |
| 6.3.3 总散射场数值计算与讨论 |
| 6.4 离轴矢量高阶贝塞尔波束对非均匀多层介质双球的结合力 |
| 6.4.1 离轴矢量高阶贝塞尔波束对非均匀多层双球的结合力理论推导 |
| 6.4.2 离轴矢量高阶贝塞尔波束对非均匀多层双球结合力的数值分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束对手征双球散射特性及结合力 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 不同偏振态矢量高阶贝塞尔波束对手征双球的散射特性 |
| 7.2.1 入射场、散射场及内场的球矢量波函数展开 |
| 7.2.2 散射场求解 |
| 7.2.3 矢量高阶贝塞尔波束对手征介质双球散射特性数值分析 |
| 7.3 离轴矢量高阶贝塞尔波束对手征介质双球的结合力 |
| 7.3.1 离轴矢量高阶贝塞尔波束对手征介质双球结合力的理论推导 |
| 7.3.2 离轴矢量高阶贝塞尔波束对手征介质双球结合力的数值分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）基于激光诱导的气液界面表面张力驱动方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外的研究现状及分析 |
| 1.3.1 气液界面非表面张力驱动方式 |
| 1.3.2 气液界面表面张力驱动方式 |
| 1.3.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 激光照射微小物体力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光诱导表面张力驱动原理介绍 |
| 2.3 液面微小物体的静力学分析 |
| 2.3.1 微小物体在液面静止时的受力分析 |
| 2.3.2 物体入水深度与倾斜角关系计算 |
| 2.4 单激光束照射下微小物体运动分析 |
| 2.4.1 单激光束照射下微小物体的受力分析 |
| 2.4.2 单激光器照射的局限性 |
| 2.5 多激光束照射液面微小物体受力分析 |
| 2.5.1 多激光束分析 |
| 2.5.2 双激光束分析 |
| 2.5.3 三激光束分析 |
| 2.6 液面多微小物体间毛细力分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 激光诱导表面张力驱动物体运动规律分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 温度场仿真建模 |
| 3.2.1 仿真模型建立 |
| 3.2.2 温度场后处理 |
| 3.3 单激光束照射下微小物体运动规律分析 |
| 3.3.1 激光功率对微小体运动的影响 |
| 3.3.2 激光光斑大小微小对物体运动的影响 |
| 3.3.3 激光照射位置对微小物体运动的影响 |
| 3.3.4 材料对微小物体运动的影响 |
| 3.3.5 尺寸对微小物体运动的影响 |
| 3.3.6 形状对微小物体运动的影响 |
| 3.4 多激光束照射下微小物体运动规律分析 |
| 3.4.1 双激光束照射微小物体运动影响规律 |
| 3.4.2 三激光束照射影响因素分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于激光诱导的表面张力驱动与操作实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光诱导微驱动实验平台的建立 |
| 4.2.1 激光诱导表面张力驱动实验平台搭建 |
| 4.2.2 基于图像识别的实验数据处理方法 |
| 4.3 单激光照射液面微小物体实验 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 激光光斑大小影响实验 |
| 4.3.3 激光功率影响实验 |
| 4.3.4 激光照射位置影响实验 |
| 4.3.5 微小物体材料影响实验 |
| 4.3.6 微小物体尺寸及形状影响实验 |
| 4.4 多激光束照射下微小物体运动实验 |
| 4.4.1 双激光束照射微小物体运动实验 |
| 4.4.2 三激光束照射微小物体运动实验 |
| 4.5 基于激光诱导的液面微小物体组装实验 |
| 4.5.1 形状组装实验 |
| 4.5.2 间接操作实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）自驱动阴阳型聚合物多层胶囊马达的仿生设计与组装（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 论文研究的目的和意义 |
| 1.3 层层自组装技术 |
| 1.3.1 层层自组装技术介绍 |
| 1.3.2 聚电解质多层微胶囊概述 |
| 1.3.3 聚电解质多层微胶囊在药物控释中的应用 |
| 1.4 自驱动人造马达 |
| 1.4.1 概述 |
| 1.4.2 自驱动机理 |
| 1.4.3 自驱动马达的运动控制 |
| 1.4.4 自驱动马达的应用 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 主要实验试剂及材料 |
| 2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 中空聚电解质微胶囊的制备 |
| 2.3.2 阴阳胶囊马达的制备 |
| 2.3.3 马达运动观察及速度分析 |
| 2.3.4 马达理论模型建立 |
| 2.3.5 体外药物运输 |
| 2.4 主要表征测试方法 |
| 2.4.1 荧光显微镜 |
| 2.4.2 扫描电镜 |
| 2.4.3 透射电镜 |
| 2.4.4 原子力显微镜 |
| 2.4.5 激光共聚焦显微镜 |
| 2.4.6 紫外可见光谱 |
| 2.4.7 粒度及电动电位分析 |
| 2.4.8 气相色谱-质谱联用仪分析 |
| 第3章 聚电解质微胶囊制备及其稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 聚电解质微胶囊的合成及表征 |
| 3.3 聚电解质微胶囊的包裹能力测试 |
| 3.3.1 渗透性测试 |
| 3.3.2 包裹能力测试 |
| 3.4 聚电解质微胶囊的热稳定性研究 |
| 3.4.1 金纳米粒子修饰微胶囊的制备 |
| 3.4.2 激光诱导的微胶囊融合研究 |
| 3.4.3 金纳米粒子密度和聚电解质膜融合率之间的关系 |
| 3.4.5 激光诱导的微胶囊融合的理论模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 铂催化阴阳微胶囊马达的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微接触印刷法制备铂粒子功能化阴阳微胶囊马达 |
| 4.2.1 铂纳米粒子功能化胶囊马达的合成 |
| 4.2.2 铂纳米粒子功能化马达的表征 |
| 4.3 过氧化氢溶液中铂粒子功能化胶囊马达的运动分析 |
| 4.4 铂粒子功能化马达的药物装载运输研究 |
| 4.5 真空溅射镀膜法制备铂壳功能化阴阳微胶囊马达 |
| 4.6 铂壳功能化阴阳微胶囊马达的运动研究 |
| 4.7 激光诱导下铂壳功能化阴阳马达的“启停”研究 |
| 4.8 激光诱导铂壳功能化阴阳微胶囊马达的控制释放 |
| 4.8.1 铂壳功能化阴阳微胶囊马达的生物相容性测试 |
| 4.8.2 激光诱导的控制释放 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 生物杂化马达的制备及应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 过氧化氢酶催化阴阳马达的制备 |
| 5.2.1 过氧化氢酶催化马达的合成 |
| 5.2.2 过氧化氢酶催化马达的渗透性测试 |
| 5.3 过氧化氢酶催化马达的运动研究 |
| 5.4 阴阳型酶催化马达的生物医学应用 |
| 5.4.1 酶催化马达的磁靶向定位 |
| 5.4.2 激光诱导药物释放研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 光驱动阴阳马达的制备及运动研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 光驱动阴阳型微胶囊马达的制备 |
| 6.3 聚焦激光驱动单个马达的运动 |
| 6.4 非聚焦激光驱动多个马达的运动 |
| 6.5 光驱动阴阳胶囊马达运动的理论分析 |
| 6.6 光驱动阴阳马达的光热治疗 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）激光照射下生物组织中温度分布的计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 激光与生物组织光热效应的研究现状及意义 |
| 1.2 激光与生物组织的光热作用 |
| 1.2.1 光热理论模型 |
| 1.2.2 传热方程的求解 |
| 1.3 本文研究内容和方法 |
| 第2章 生物组织中的光传输理论和生物组织传热理论 |
| 2.1 生物组织中的光传输 |
| 2.1.1 光的吸收 |
| 2.1.2 光的散射 |
| 2.2 激光在生物组织中产生的光分布和热源项 |
| 2.3 生物组织传热理论 |
| 2.3.1 热平衡 |
| 2.3.2 热传递 |
| 2.3.3 生物热传输方程 |
| 2.3.4 边界条件和初始条件 |
| 2.4 生物组织的热学性质 |
| 第3章 激光作用下生物组织内部温度分布的解析计算 |
| 3.1 理论模型 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果分析 |
| 第4章 激光作用下生物组织内部温度分布的数值计算 |
| 4.1 Matlab 中有限元法的数值求解步骤 |
| 4.2 数值模拟的模型 |
| 4.3 数值模拟结果与分析 |
| 4.3.1 Nd: YAG 激光照射大鼠皮肤模拟结果与分析 |
| 4.3.2 Nd: YAG 激光照射肝脏组织模拟结果与分析 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 本文创新点 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 Nd：YAG 激光照射大鼠皮肤组织的运算程序 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、激光照射下生物组织解冻过程的理论分析（论文参考文献）
- [1]聚多巴胺包覆金铂纳米棒的光热效应研究[D]. 王佳琳. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]Pt3Ni-S纳米合金的制备及光热转换性能的研究[D]. 马添悦. 哈尔滨师范大学, 2021(08)
- [3]亚衍射极限飞秒激光直写技术研究[D]. 何小龙. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [4]微纳多孔铝基超滑涂层制备及其防护性能研究[D]. 吴德权. 北京科技大学, 2020(02)
- [5]近红外光热效应时-空间分布对大鼠皮层神经活动的影响[D]. 汪曼青. 重庆大学, 2020(02)
- [6]基于等离子体镜的太赫兹单脉冲选择方法的研究[D]. 赵苏宇. 中国工程物理研究院, 2020(01)
- [7]复杂介质粒子系对矢量有形波束的散射及结合力特性研究[D]. 白靖. 西安电子科技大学, 2019(07)
- [8]基于激光诱导的气液界面表面张力驱动方法研究[D]. 孔亚辉. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]自驱动阴阳型聚合物多层胶囊马达的仿生设计与组装[D]. 吴英杰. 哈尔滨工业大学, 2015(03)
- [10]激光照射下生物组织中温度分布的计算[D]. 宋伟宏. 河南科技大学, 2011(09)