CN109363930A - 一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针 - Google Patents

一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针。其包括针灸针本体，在所述针灸针本体的尾部加装一密封塑料管，所述密封塑料管内装设有可自由拆卸的钙钛矿材料基发光二极管；所述发光二极管包括依次层叠设置的阳极电极、空穴传输层、钙钛矿量子点发光层、电子传输层和阴极电极，所述针灸针本体的外部还设有电极贴片，所述电极贴片与所述阳极电极的尾端通过外接导线连接。在针刺过程中，由于有生物电的产生，LED会发光，且随着得气程度的增加，生物电强度逐渐增加，LED变亮，根据颜色的不同对应不同得气程度。该钙钛矿材料复合针灸针可反复使用，制作成本低，并兼具高灵敏、快响应等能力，可实现定量显示得气程度，具有重要的应用价值。

Description

一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针
技术领域
本发明属于生物医学材料技术领域，具体涉及一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针。
背景技术
针灸是中国传统医学的重要组成部分，其是以中医理论为指导，通过应用一定的刺灸方法作用于经络、腧穴，以通经脉，调气血，使人体阴阳归于相对平衡，脏腑功能恢复正常，从而达到防治疾病的目的。早在《黄帝内经·灵枢·九针十二原》中就有：“刺之要，气至而有效”的记载，并建立了“得气”与“疗效”相关的学说，至明代的《针灸大成》中又明确提出了“气至病所”的概念，即当医师对经穴进行刺激时，距离针刺点较远的部位都会产生酸、麻、胀、重等“得气”感应，并且针刺肢体远端的穴位，对其循经的脏腑、组织均有治疗作用，这种调气，并能使气在经脉中顺利运行的理论和操作方法，在中国针灸的临床实践中一直颇受重视。
然而，随着现代科学的发展和针灸走向世界的需要，在这个“气至病所”的循经治疗过程中，针刺信号是如何从针刺点传导到其它位置的详细过程尚无法得知，若能监测出针感的传播路径，对人们认识和理解经络、提高疗效和证实传统中医理论的科学性具有重要意义。
因此，在针刺的现代研究中，亟须一种得气程度指示剂，其能将得气过程中的信号表征出来，而不再仅能依靠一些效应指标(如疼痛的缓解程度、人体内蛋白或神经递质的表达等手段)来推测和佐证经穴的循经效应，这对于理解经络的本质及推动我国中医科学的发展都具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针及其制备方法。
本发明所提供的可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针，包括针灸针本体，所述针灸针本体的尾部加装一密封塑料管，所述密封塑料管内装设有可自由拆卸的钙钛矿材料基发光二极管(LED)；所述钙钛矿材料基发光二极管包括依次层叠设置的阳极电极、空穴传输层、钙钛矿量子点发光层、电子传输层和阴极电极，所述针灸针本体的外部还设有电极贴片，所述电极贴片与所述阳极电极的尾端通过外接导线连接。
使用时将所述电极贴片贴于待针刺的穴位附近，形成完整回路。所述电极贴片可贴于距离穴位1cm处。
本发明所述的可自由拆卸的钙钛矿材料基发光二极管(LED)，此电极为一体化电极，是三维立体结构，电流产生之后通过导线到阴极，然后通过阴极流出到外面的钙钛矿发光层，通过不同电流发出不同的光。
其中，阴极电极通过导线外接负极；阳极电极外接正极。
本发明中，所述塑料管为透明状态，材质可为PVC(聚氯乙烯)，PS(聚苯乙烯)，PC(聚碳酸酯)等。所述塑料管的管壁厚度为0.001-0.10mm。
本发明中，所述钙钛矿材料基发光二极管中：
所述电极的材料选自下述至少一种：氧化铟锡(ITO)、F掺杂二氧化锡(FTO)、金、银、铝、铂以及金、银、铝、铂中至少两种形成的合金；优选地，所述阴极电极为铂，其厚度为10-500nm；所述阳极电极为氧化铟锡，其厚度为10-500nm；
所述空穴传输层的材料选自下述至少一类：聚对苯撑乙烯(PPv)类、聚噻吩类、聚硅烷类、三苯甲烷类、三芳胺类、腙类、吡唑啉类、嚼唑类、咔唑类、丁二烯类等，优选地，所述空穴传输层为三芳胺类材料，具体如N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4,4′-二胺、N,N′-双(3,5-二甲基苯基)、甲基-N-乙酰基苯胺等，其厚度为10-500nm；
所述钙钛矿量子点发光层的材料为CsBiI量子点，其厚度为10-500nm；
所述电子传输层的材料选自TiO2、ZnO等材料，优选地，所述电子传输层为TiO2，其厚度为10-500nm。
本发明中所使用的钙钛矿材料基发光二极管可按照本领域常规的技术方法进行制备，也可通过商业途径获得。
本发明中，所述外接导线可为Cu导线。所述外接导线上还可设置直流转交流模块。
本发明提供的钙钛矿材料复合针灸针在穴位处由于生物电的产生，LED会自行发光，且随着得气程度的增加，生物电强度逐渐增加，LED变亮，根据颜色的不同对应不同得气程度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的可显示得气程度的钙钛矿LED具有较低的成本，且可反复使用。
(2)本发明一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针，可定量表征患者的得气程度，简便、准确、迅速，并具有较高的分辨率。
附图说明
图1为本发明提供的可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针所用装置的结构示意图；
图中各标记如下：
1针灸针本体，2塑料管，3阴极电极，4电子传输层，5钙钛矿量子点发光层，6空穴传输层，7阳极电极，8电极贴片，9导线，10直流转交流模块。
图2为实施例1使用钙钛矿量子点材料的透射电镜图；
图3为实施例1制备得到的不同生物电条件下钙钛矿材料的发光性能测量图；
图4为实施例1制备得到的具有可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针对于不同程度得气响应性能测量图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明所使用的钙钛矿LED参照下述文献的方法制备得到：Adv.Mater.2015,27,7162–7167；Nanoscale,2016,8(22):11565-11570。
实施例1
本实施例提供了一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针，该复合针灸针的结构示意图如图1所示，该装置包括针灸针本体1，透明密封塑料管2，钙钛矿LED，电极贴片8，导线9，其中：
透明密封塑料管选用PC材料，尺寸根据所选用针灸针及LED所决定；
钙钛矿量子点发光二极管(LED)，包括阳极电极7、空穴传输层6、钙钛矿量子点发光层5、电子传输层4、阴极电极3；
其中，阳极电极7为ITO透明电极(厚度为20nm，该电极采用磁控溅射制备，亦可直接购买)，外接正极；阴极电极3为铂电极(厚度为20nm)，外接负极。
空穴传输层为三芳胺类材料(具体为N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4,4′-二胺)，厚度为20nm；
发光层为CsPdI量子点，厚度为20nm；
电子传输层为TiO2，厚度为20nm；
外接导线为Cu导线；
Cu导线另一段接电极贴片，贴于待针刺的穴位周围(距离穴位1cm处)；
对本实施例制备得到的钙钛矿量子点材料进行透射电镜分析，其透射电镜图如图2所示，从图2中可以看出，量子点均匀分布。
对本实施例制备得到的可显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针进行性能测试(采用本领域常规测试方法及装置进行测试，光谱通过光致发光谱测量)，其电致发光图如图3所示，从图3中可以看出，本实施例制备得到的针灸针具有较灵敏的电致发光响应特性，表明该针灸针具有可表征生物电信号能力，将其应用在针刺过程中可实现得气程度表征；
在针刺过程中，对本实施例制备得到的针灸针进行光声响应性能测试(采用本领域常规测试方法及装置进行测试，如光致发光谱)，该针灸针的探测的得气性能测量图如图4所示，从图4中可以看出，本实施例制备得到的针灸针可定量表征患者的得气程度，简便、准确、迅速，并具有较高的分辨率，其在针灸寻经研究中具有重要的应用价值。
实施例2
本实施例提供了一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针，该方法所用的装置的示意图如图1所示，该装置包括针灸针本体1，透明密封塑料管2，钙钛矿LED，电极贴片8，导线9，其中：
透明密封塑料管选用PC材料，尺寸根据所选用针灸针及LED所决定；
钙钛矿量子点发光二极管(LED)，包括阳极电极7、空穴传输层6、钙钛矿量子点发光层5、电子传输层4、阴极电极3；
其中，阳极电极7为ITO透明电极(厚度为20nm)，外接正极；阴极电极3为铂电极(厚度为20nm)，外接负极。
空穴传输层为三芳胺类材料(具体为N,N′-双(3,5-二甲基苯基))，厚度为20nm；
发光层为CsPdI量子点，厚度为20nm；
电子传输层为ZnO，厚度为10nm；
外接导线为Cu导线；
Cu导线另一段接电极片，贴于穴位周围(1cm)；
对本实施例制备得到的钙钛矿量子点材料进行透射电镜分析，发现量子点均匀分布。
对本实施例制备得到的可显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针进行性能测试(采用本领域常规测试方法及装置进行测试)，本实施例2制备得到的针灸针具有较灵敏的电致发光响应特性，表明该针灸针具有可表征生物电信号能力，将其应用在针刺过程中可实现得气程度表征；
在针刺过程中，对本实施例制备得到的针灸针进行光声响应性能测试(采用本领域常规测试方法及装置进行测试)，本实施例2制备得到的针灸针可定量表征患者的得气程度，简便、准确、迅速，并具有较高的分辨率，其在针灸得气研究中具有重要的应用价值。
实施例3
本实施例提供了一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针的制备方法，该方法所用的装置的示意图如图1所示，该装置包括针灸针本体1，透明密封塑料管2，钙钛矿LED，电极贴片8，导线9，其中：
透明密封塑料管选用PC材料，尺寸根据所选用针灸针及LED所决定；
钙钛矿量子点发光二极管(LED)，包括阳极电极7、空穴传输层6、钙钛矿量子点发光层5、电子传输层4、阴极电极3；
其中，阳极电极7为ITO透明电极(厚度为500nm，该电极采用磁控溅射制备，亦可直接购买)，外接正极；阴极电极3为铂电极(厚度为500nm)，外接负极。
空穴传输层为三芳胺类材料(具体为甲基-N-乙酰基苯胺)，厚度为500nm；
发光层为CsPdI量子点，厚度为500nm；
电子传输层为TiO2厚度为500nm；
外接导线为Cu导线；
Cu导线另一段接电极片，贴于穴位周围(距离穴位1cm处)；
对本实施例制备得到的钙钛矿量子点材料进行透射电镜分析，发现量子点均匀分布。
对本实施例制备得到的可显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针进行性能测试(采用本领域常规测试方法及装置进行测试)，本实施例3制备得到的针灸针具有较灵敏的电致发光响应特性，表明该针灸针具有可表征生物电信号能力，将其应用在针刺过程中可实现得气程度表征；
在针刺过程中，对本实施例制备得到的针灸针进行光声响应性能测试(采用本领域常规测试方法及装置进行测试)，本实施例3制备得到的针灸针可定量表征患者的得气程度，简便、准确、迅速，并具有较高的分辨率，其在针灸得气研究中具有重要的应用价值。

Claims (9)

1.一种可定量显示得气程度的钙钛矿材料复合针灸针，包括针灸针本体，其特征在于：所述针灸针本体的尾部加装一密封塑料管，所述密封塑料管内装设有可自由拆卸的钙钛矿材料基发光二极管；所述钙钛矿材料基发光二极管包括依次层叠设置的阳极电极、空穴传输层、钙钛矿量子点发光层、电子传输层和阴极电极，所述针灸针本体的外部还设有电极贴片，所述电极贴片与所述阳极电极的尾端通过外接导线连接。
2.根据权利要求1所述的复合针灸针，其特征在于：所述塑料管为透明状态，其材质选自下述至少一种：PVC，PS和PC；所述塑料管的管壁厚度为0.001-0.10mm。
3.根据权利要求1或2所述的复合针灸针，其特征在于：所述钙钛矿材料基发光二极管中，所述电极的材料选自下述至少一种：氧化铟锡、F掺杂二氧化锡、金、银、铝、铂以及金、银、铝、铂中至少两种形成的合金；优选地，所述阴极电极为铂，其厚度为10-500nm；所述阳极电极为氧化铟锡，其厚度为10-500nm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合针灸针，其特征在于：所述钙钛矿材料基发光二极管中，所述空穴传输层的材料选自下述至少一类：聚对苯撑乙烯类、聚噻吩类、聚硅烷类、三苯甲烷类、三芳胺类、腙类、吡唑啉类、嚼唑类、咔唑类和丁二烯类，优选地，所述空穴传输层为三芳胺类材料，其厚度为20-500nm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的复合针灸针，其特征在于：所述钙钛矿量子点发光层的材料为CsBiI量子点，其厚度为20-500nm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的复合针灸针，其特征在于：所述电子传输层的材料选自TiO2或ZnO，优选地为TiO2，其厚度为20-500nm。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的复合针灸针，其特征在于：所述外接导线为Cu导线。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的复合针灸针，其特征在于：所述外接导线上设置直流转交流模块。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的复合针灸针，其特征在于：所述复合针灸针使用时，将所述电极贴片贴于待针刺的穴位附近，形成完整回路；所述电极贴片贴于距离所述穴位1cm处。
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