雾化装置

推进便携式水性药物输送至人体肺部

肺部疾病对人类健康影响巨大：许多肺部疾病目前无法治愈，需要持续治疗。由于便携式吸入器易于使用且可融入日常生活，因此成为患者的首选治疗选择。人们尝试替代排放温室气体的便携式吸入器，并因此产生了便携式水基系统，即所谓的软雾吸入器（SMI）。然而，与市场上的推进剂驱动系统相比，SMI 气雾化装置在致病安全性方面仍然存在缺点，硅占用空间较大，并且必须在洁净室环境中制造。本论文开发了三种不同类型的喷嘴，在病原体安全性、制造成本和气雾化性能方面对现有技术进行了改进。新型 3D 打印整体式涡流喷嘴首次能够在洁净室环境之外制造这种气雾化装置。该装置能够将易碎且剪切敏感的大分子药物温和地雾化。一种处理和封装硅 MEMS 的新方法使得世界上最小的便携式吸入器水基喷嘴得以展示，其硅面积仅为 1/6 平方毫米。为了改善 SMI 设备缺乏致病安全性的问题，开发了一种带阀喷嘴，可以有效地在喷嘴处密封吸入装置，防止运动肠道细菌的致病内生。这一发展可能使环保型 SMI 能够改善多种肺部疾病的治疗。