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多孔生物活性陶瓷組織工程支架之製備與性質研究

為了解決真空micron單位的問題，作者黃雅靖 這樣論述：

氫氧基磷灰石(HA)因與人體硬組織(骨骼及牙齒)內的無機物質組成含相似，而且材料本身具有誘導骨組織生長的能力，故長期被廣泛運用於醫學方面的骨替代材料以及研究。而含矽的生醫陶瓷近年來也受到極度重視，因為其接觸人體體液後能生成磷灰石層，有助於活體組織和植入材料之間的鍵結。本研究目的在開發新製程，製備具有適當強度的多孔結構含矽生物活性陶瓷支架，期望能誘導新骨組織的生長，可以快速的取代替代骨。本研究使用經造粒的HA粉末與未經造粒的HA粉末分別壓錠後，於真空下以矽酸乙酯(TEOS)為矽來源的溶膠-凝膠溶液含浸後，分別加熱至900oC、1050oC、1200oC，得到多孔含矽的磷酸鈣塊材。另以聚氨酯海綿

為造孔模板披覆造粒的HA後以1200oC熱處理，再真空含浸溶膠-凝膠溶液後加熱至900oC、1050oC、1200oC，製成多孔含矽的組織工程支架。探討經過溶膠-凝膠處理後微觀結構及相組成的改變及生物相容性等特性。含矽的HA塊材孔隙率隨溫度上升而下降，抗壓強度相較於相同孔隙的純HA高。XRD結果發現經熱處理後的塊材以HA為主要結構，但有約30%的三鈣磷酸鹽(β-TCP)相，並生成了矽酸鈣(CaSiO3)結晶。在高溫1050oC矽摻雜進HA的晶體結構，SiO44-取代PO43-形成矽取代的HA。經過1200 oC燒結的含矽HA其表面矽含量為4.9wt%較適合初期細胞生長。造粒後使HA結晶度變高，

HA不易分解為β-TCP，高溫下矽仍然透過擴散進入HA晶粒使晶格C軸變長。本研究製備的組織工程支架形成multi-scale porosity大孔約500~700μm及小孔約1~3μm，孔隙率高達90~92%。從XRD結果可知為HA、β-TCP、CaSiO3三種結晶結構組成，經過1200 oC燒結的含矽組織工程支架表面前驅骨母幹細胞的貼附量明顯優於對照組。本研究的製程如能進一步在組織工程支架型態上獲得改善，即可將此生物活性陶瓷材料依照牙科及骨科領域不同型態上的需求，做更廣大的調整運用。

應用微流融合晶片生成不同濃度之褐藻膠囊

為了解決真空micron單位的問題，作者林紳煬 這樣論述：

本研究利用微影製程及灌注成型，完成聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)微流體晶片之製備，利用流道電極精準和簡易完成之特性，製作出微米等級立體式溶液電極，取代ITO的平面式金屬電極，並且加上含有微柱體融合區的應用完成主動式融合，經過晶片後端S型觀察區完成量測尺寸之變化。實驗透過微量幫浦分別控制四個流量參數，調整連續相和分離相的流量比例達到不同尺寸和不同濃度之變化的乳化球製備，將此微流體晶片應用於生成均一粒徑且包覆不同牛血清蛋白(Bovine serum albumin, BSA)濃度之褐藻酸鈣(Ca-alginate)微膠囊，實驗結果粒徑分佈範圍可介於181

m ~ 161 m之間，將微流體晶片所生成三種尺寸和三種不同牛血清蛋白濃度的微膠囊置於磷酸鹽緩衝溶液中進行藥物釋放，並經過紫外光-可見光吸收光譜儀量測，發現此微流體晶片所生成的Ca-alginate可成功做出具有單位時間內，不同濃度釋放的藥物載體，證明本研究所設計的微流體晶片可應用於相同藥物濃度來源制備不同尺寸和不同濃度之微膠囊。