一种基于植物成分的双频超声促渗系统的制作方法

1.本发明涉及促渗领域，特别是涉及一种基于植物成分的双频超声促渗系统。


背景技术：

2.近年来，随着人们护肤意识的提高，植物护肤也越来越受到化妆品市场的关注，各大护肤品牌都推出了大量以植物成分为主的护肤品。相比化学合成物护肤，植物提取物用于护肤美容更加健康、安全、有效，不容易引起过敏等副作用。但是，植物提取物具有混合物、大分子的特点，比化学合成物更难以渗透至皮肤屏障到达皮下靶点。护肤成分的促渗方法可分为化学促渗和物理促渗两类。
3.化学促渗是指护肤品中添加渗透促进剂，化妆品促渗剂可分为化学品促渗剂、中药透皮促渗剂两类。其中，氮酮、有机酸、表面活性剂等化学品促渗剂用量较大或长时间使用会引起皮肤刺激；杜香萜烯、桉叶油、薄荷、丁香等中药透皮促渗剂副作用小但促渗效率低。
4.物理促渗是指通过电、声等物理技术促进护肤成分的导入和吸收，可分为离子导入、电穿孔导入、以及超声导入三种。其中，离子导入是指利用连续性的低压直流电流在皮肤表面施加一个电场，以同电性相斥的原理，对离子或带电的护肤成分施加推动力促进其渗透至皮下。离子导入要求被导的护肤成分可电离，因此具有一定的局限性，且促渗效率较低。电穿孔技术指在瞬间高电压脉冲电流作用下，皮肤角质层脂质分子的定向排列发生改变，使脂质双分子层的无序结构增加，形成亲水性孔道，从而提高细胞及组织膜的渗透性，但使用瞬间高压电流打开皮肤通道，刺激性较强，对皮肤、植物护肤成分活性有不良影响。超声导入是指利用超声波的空化效应、声波微冲流在皮肤角质层形成形成短暂、可逆的传输通道，再利用超声机械效应推动护肤成分沿声波传输方向运动，经传输通道穿过角质层，到底皮下靶点，但一种频率只能打开一种尺寸的渗透通道，而植物护肤成分是混合物，因此无法兼顾大分子、小分子成分的同步促渗。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种基于植物成分的双频超声促渗系统，可使植物提取物中的有效成分均能穿透皮肤屏障，到达皮下作用靶点的所在深度。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.一种基于植物成分的双频超声促渗系统，包括：
8.数据获取模块，用于获取待促渗植物提取物的成分集合、分子量集合及作用靶点深度集合；所述成分集合中包括待促渗植物提取物中的各种成分，所述分子量集合中包括每种成分的分子量，所述作用靶点深度集合中包括每种成分皮下作用靶点所在深度；
9.数据处理模块，与所述数据获取模块连接，用于根据所述分子量集合确定第一超声频率及第二超声频率，根据所述作用靶点深度集合计算第一超声占空比及第二超声占空比；所述第一超声频率大于所述第二超声频率；
10.超声发射模块，工作时与目标皮肤接触；
11.超声驱动模块，分别与所述数据处理模块及所述超声发射模块连接，用于根据所述第一超声频率及所述第一超声占空比控制所述超声发射模块向所述目标皮肤发射第一超声信号，根据所述第二超声频率及所述第二超声占空比控制所述超声发射模块向所述目标皮肤发射第二超声信号；所述第一超声信号用于在目标皮肤的表面发生空化效应，打开皮肤屏障，使待促渗植物提取物的各成分穿透皮肤屏障，所述第二超声信号用于在目标皮肤内部发生声冲流，使穿过皮肤屏障的待促渗植物提取物的各成分抵达皮下靶点。
12.可选地，所述数据处理模块包括：
13.频率比计算子模块，与所述数据获取模块连接，用于确定所述分子量集合中的分子量最大值，并根据所述分子量最大值计算频率比；
14.频率计算子模块，与所述频率比计算子模块连接，用于获取用户选择的第一超声频率，并根据所述第一超声频率及所述频率比，计算第二超声频率；
15.功率差计算子模块，与所述数据获取模块连接，用于确定所述作用靶点深度集合中的深度最大值，并根据所述深度最大值计算功率差；
16.功率计算子模块，与所述功率差计算子模块连接，用于根据所述功率差及预先设定的总功率，计算第一超声功率及第二超声功率；
17.占空比计算子模块，与所述功率计算子模块连接，用于根据所述第一超声功率及所述第二超声功率，计算第一超声占空比及第二超声占空比。
18.可选地，所述频率比计算子模块采用以下公式计算频率比：
[0019][0020]
其中，r
fre
为频率比，d
max
为分子量最大值，d
th
为预先确定的极限分子量大小。
[0021]
可选地，所述频率计算子模块采用以下公式计算第二超声频率：
[0022][0023]
其中，f
l
为第二超声频率，r
fre
为频率比，fh为第一超声频率，f0为预先设定的基础频率。
[0024]
可选地，所述功率差计算子模块采用以下公式计算功率差：
[0025][0026]
其中，s
power
为功率差，l
max
为深度最大值，l
th
为预先确定的极限深度，s
th
为将成分导入至极限深度时所需的功率差。
[0027]
可选地，所述功率计算子模块采用以下公式计算第一超声功率及第二超声功率：
[0028][0029]
其中，p0为预先设定的总功率，ph为第一超声功率，p
l
为第二超声功率，s
power
为功率差。
[0030]
可选地，所述占空比计算子模块采用以下公式计算第一超声占空比及第二超声占空比：
[0031][0032]
其中，th为第一超声占空比，t
l
为第二超声占空比，ph为第一超声功率，p
l
为第二超声功率。
[0033]
可选地，所述超声发射模块包括：
[0034]
第一超声压电片，与所述超声驱动模块连接，用于向目标皮肤发射第一超声信号；
[0035]
第二超声压电片，与所述超声驱动模块连接，用于向目标皮肤发射第二超声信号。
[0036]
可选地，所述第一超声压电片及所述第二超声压电片均为圆环结构，且所述第一超声压电片位于所述第二超声压电片的圆环内。
[0037]
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0038]
本发明根据待促渗植物提取物成分的分子量及皮下目标靶点所在深度计算双频超声的发生频率及占空比，通过发射高频超声在皮肤屏障上打开尺寸足够大的通道，使植物提取物中的有效成分均能穿透皮肤屏障，通过发射低频超声产生声冲流，给穿过皮肤屏障的有效成分提供驱动力，使其到达皮下作用靶点的所在深度。不同植物提取物适配不同的双频超声参数，实现了定制化参数的双频超声，能够针对性的导入不同成分的植物提取物。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]
图1为本发明基于植物成分的双频超声促渗系统的模块示意图；
[0041]
图2为超声发射模块的示意图；
[0042]
图3为双频超声在皮肤表面作用的示意图；
[0043]
图4为基于植物成分的双频超声促渗系统的使用流程图。
[0044]
符号说明：
[0045]
数据获取模块-1，数据处理模块-2，超声驱动模块-3，超声发射模块-4，第一超声压电片-41，第二超声压电片-42。
具体实施方式
[0046]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0047]
本发明的目的是提供一种基于植物成分的双频超声促渗系统，根据植物成分的分子量及皮下目标靶点计算双频超声的发射参数，通过定制化参数的双频超声打开皮肤屏
障，针对性地提高植物成分混合物的透皮吸收率，解决植物提取物中各类成分难以穿越皮肤屏障到达各自皮下靶点的问题。
[0048]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0049]
如图1所示，本发明提供一种基于植物成分的双频超声促渗系统包括：数据获取模块1、数据处理模块2、超声发射模块4及超声驱动模块3。
[0050]
其中，数据获取模块1用于获取待促渗植物提取物的成分集合、分子量集合及作用靶点深度集合。在本实施例中，将成分集合、分子量集合及作用靶点深度集合存储在存储器中。
[0051]
成分集合中包括待促渗植物提取物中的各种成分，分子量集合中包括每种成分的分子量，作用靶点深度集合中包括每种成分皮下作用靶点所在深度。
[0052]
数据处理模块2与所述数据获取模块1连接，数据处理模块2用于根据所述分子量集合确定第一超声频率及第二超声频率，根据所述作用靶点深度集合计算第一超声占空比及第二超声占空比。所述第一超声频率大于所述第二超声频率。在本实施例中，数据处理模块2为处理器。
[0053]
具体地，数据处理模块2包括：频率比计算子模块、频率计算子模块、功率差计算子模块、功率计算子模块及占空比计算子模块。
[0054]
其中，频率比计算子模块与所述数据获取模块1连接，频率比计算子模块用于确定所述分子量集合中的分子量最大值，并根据所述分子量最大值计算频率比：其中，r
fre
为频率比，d
max
为分子量最大值，d
th
为预先确定的极限分子量大小，即能够有效导入的极限分子量大小，通过前期多次的促渗实验确定。
[0055]
本发明根据植物成分的分子量计算双频超声的频率比，双频超声的频率比影响超声促渗的透皮吸收率，频率比越大、产生的皮肤屏障通道尺寸越大、通道越多。
[0056]
频率计算子模块与所述频率比计算子模块连接，频率计算子模块用于获取用户选择的第一超声频率，并根据所述第一超声频率及所述频率比，计算第二超声频率：其中，f
l
为第二超声频率，r
fre
为频率比，fh为第一超声频率，f0为预先设定的基础频率，即低频超声的基础频率。
[0057]
本发明设计了两种超声频率供用户选择：1mhz和3mhz，3mhz更温和，1mhz更高效。用户可根据自己的需求选择第一超声频率。
[0058]
功率差计算子模块与所述数据获取模块1连接，功率差计算子模块用于确定所述作用靶点深度集合中的深度最大值，并根据所述深度最大值计算功率差：其中，s
power
为功率差，l
max
为深度最大值，l
th
为预先确定的极限深度，即能够有效导入的极限深度，通过前期多次的促渗实验确定，s
th
为将成分导入至极限深度时所需的功率差，即双频超声的功率差。
[0059]
本发明根据植物成分皮下靶点的所在深度计算双频超声的功率差，双频超声的功
率差影响超声促渗的作用深度，低频超声的作用深度较深、调节双频超声功率差主要是调节低频超声的工作时间及强度。
[0060]
功率计算子模块与所述功率差计算子模块连接，功率计算子模块用于根据所述功率差及预先设定的总功率，计算第一超声功率及第二超声功率：其中，p0为预先设定的总功率，ph为第一超声功率，p
l
为第二超声功率，s
power
为功率差。
[0061]
占空比计算子模块与所述功率计算子模块连接，占空比计算子模块用于根据所述第一超声功率及所述第二超声功率，计算第一超声占空比及第二超声占空比：其中，th为第一超声占空比，t
l
为第二超声占空比，ph为第一超声功率，p
l
为第二超声功率。
[0062]
超声发射模块4工作时与目标皮肤接触。
[0063]
作为一种具体的实施方式，如图2所示，超声发射模块4包括第一超声压电片41及第二超声压电片42。第一超声压电片41与所述超声驱动模块3连接，用于向目标皮肤发射第一超声信号。第二超声压电片42与所述超声驱动模块3连接，用于向目标皮肤发射第二超声信号。第一超声压电片41及所述第二超声压电片42均为圆环结构，且所述第一超声压电片41位于所述第二超声压电片42的圆环内。
[0064]
超声驱动模块3分别与所述数据处理模块2及所述超声发射模块4连接，超声驱动模块3用于根据所述第一超声频率及所述第一超声占空比控制所述超声发射模块4向所述目标皮肤发射第一超声信号，根据所述第二超声频率及所述第二超声占空比控制所述超声发射模块4向所述目标皮肤发射第二超声信号。
[0065]
第一超声信号用于在目标皮肤的表面发生空化效应，打开皮肤屏障，使待促渗植物提取物的各成分穿透皮肤屏障。
[0066]
第二超声信号用于在目标皮肤内部发生声冲流，使穿过皮肤屏障的待促渗植物提取物的各成分抵达皮下靶点。如图3所示为双频超声在皮肤表面作用的示意图。
[0067]
为了更好的理解本发明的方案，下面结合具体实施例对基于植物成分的双频超声促渗系统的使用过程进行说明，如图4所示。
[0068]
第1步：将待促渗植物提取物中的有效成分集合x，各成分的分子量集合d以及皮下作用靶点的所在深度集合l存储至存储器中。
[0069]
将待促渗植物提取物中的有效成分集合记为x＝{x1,x2,x3,
…
,xn,
…
,xn}，n表示待促渗植物提取物中有效成分的种类个数，xn表示第n种有效成分。
[0070]
将待促渗植物提取物各成分的分子量集合记为d＝{d1,d2,d3,
…
,dn,
…
,dn}，dn表示第n种有效成分的分子量。
[0071]
将待促渗植物提取物各成分皮下作用靶点的所在深度集合记为l＝{l1,l2,l3,
…
,ln,
…
,ln}，ln表示第n种有效成分皮下作用靶点的所在深度。
[0072]
第2步：处理器读取存储器数据，计算各成分分子量的最大值d
max
＝argmaxd。
[0073]
第3步：处理器根据分子量最大值计算双频超声的频率比。
[0074]
第4步：获取用户选择的高频超声频率(第一超声频率)。处理器根据高频超声频率计算低频超声频率(第二超声频率)。
[0075]
第5步：处理器读取存储器数据，计算各成分皮下作用靶点的所在深度的最大值l
max
＝argmaxl。
[0076]
第6步：处理器根据深度最大值计算双频超声的功率差。
[0077]
第7步：处理器计算高频超声功率和低频超声功率。
[0078]
第8步：处理器根据高频超声功率和低频超声功率，分配两种超声的占空比。
[0079]
第9步：超声驱动模块根据处理器计算的双频超声频率、占空比等参数，驱动超声发射模块发射双频超声。其中，高频超声用于在皮肤表面发生空化效应，打开皮肤屏障，使植物提取物的各个成分穿透皮肤屏障；低频超声用于发生在皮肤内部发生声冲流，使穿过皮肤屏障的植物提取物的各个成分抵达皮下靶点。
[0080]
本发明根据植物成分的分子量及皮下目标靶点所在深度计算双频超声的发射参数，发射参数合适的高频超声，能够在皮肤屏障上打开尺寸足够大的通道，使植物提取物中的有效成分均能穿透皮肤屏障；发射参数合适的低频参数，能够产生声冲流，可以给穿过皮肤屏障的有效成分提供驱动力，使其达到皮下作用靶点的所在深度。
[0081]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述基于植物成分的双频超声促渗系统包括：数据获取模块，用于获取待促渗植物提取物的成分集合、分子量集合及作用靶点深度集合；所述成分集合中包括待促渗植物提取物中的各种成分，所述分子量集合中包括每种成分的分子量，所述作用靶点深度集合中包括每种成分皮下作用靶点所在深度；数据处理模块，与所述数据获取模块连接，用于根据所述分子量集合确定第一超声频率及第二超声频率，根据所述作用靶点深度集合计算第一超声占空比及第二超声占空比；所述第一超声频率大于所述第二超声频率；超声发射模块，工作时与目标皮肤接触；超声驱动模块，分别与所述数据处理模块及所述超声发射模块连接，用于根据所述第一超声频率及所述第一超声占空比控制所述超声发射模块向所述目标皮肤发射第一超声信号，根据所述第二超声频率及所述第二超声占空比控制所述超声发射模块向所述目标皮肤发射第二超声信号；所述第一超声信号用于在目标皮肤的表面发生空化效应，打开皮肤屏障，使待促渗植物提取物的各成分穿透皮肤屏障，所述第二超声信号用于在目标皮肤内部发生声冲流，使穿过皮肤屏障的待促渗植物提取物的各成分抵达皮下靶点。2.根据权利要求1所述的基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：频率比计算子模块，与所述数据获取模块连接，用于确定所述分子量集合中的分子量最大值，并根据所述分子量最大值计算频率比；频率计算子模块，与所述频率比计算子模块连接，用于获取用户选择的第一超声频率，并根据所述第一超声频率及所述频率比，计算第二超声频率；功率差计算子模块，与所述数据获取模块连接，用于确定所述作用靶点深度集合中的深度最大值，并根据所述深度最大值计算功率差；功率计算子模块，与所述功率差计算子模块连接，用于根据所述功率差及预先设定的总功率，计算第一超声功率及第二超声功率；占空比计算子模块，与所述功率计算子模块连接，用于根据所述第一超声功率及所述第二超声功率，计算第一超声占空比及第二超声占空比。3.根据权利要求2所述的基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述频率比计算子模块采用以下公式计算频率比：其中，r
fre
为频率比，d
max
为分子量最大值，d
th
为预先确定的极限分子量大小。4.根据权利要求2所述的基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述频率计算子模块采用以下公式计算第二超声频率：其中，f
l
为第二超声频率，r
fre
为频率比，f
h
为第一超声频率，f0为预先设定的基础频率。5.根据权利要求2所述的基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述功率差
计算子模块采用以下公式计算功率差：其中，s
power
为功率差，l
max
为深度最大值，l
th
为预先确定的极限深度，s
th
为将成分导入至极限深度时所需的功率差。6.根据权利要求2所述的基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述功率计算子模块采用以下公式计算第一超声功率及第二超声功率：其中，p0为预先设定的总功率，p
h
为第一超声功率，p
l
为第二超声功率，s
power
为功率差。7.根据权利要求2所述的基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述占空比计算子模块采用以下公式计算第一超声占空比及第二超声占空比：其中，t
h
为第一超声占空比，t
l
为第二超声占空比，p
h
为第一超声功率，p
l
为第二超声功率。8.根据权利要求1所述的基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述超声发射模块包括：第一超声压电片，与所述超声驱动模块连接，用于向目标皮肤发射第一超声信号；第二超声压电片，与所述超声驱动模块连接，用于向目标皮肤发射第二超声信号。9.根据权利要求8所述的基于植物成分的双频超声促渗系统，其特征在于，所述第一超声压电片及所述第二超声压电片均为圆环结构，且所述第一超声压电片位于所述第二超声压电片的圆环内。

技术总结
本发明提供一种基于植物成分的双频超声促渗系统，属于促渗领域，系统包括：数据获取模块，用于获取待促渗植物提取物的成分集合、分子量集合及作用靶点深度集合；数据处理模块，用于根据分子量集合确定第一超声频率及第二超声频率，根据作用靶点深度集合计算第一超声占空比及第二超声占空比；第一超声频率>第二超声频率；超声驱动模块，用于根据第一超声频率及第一超声占空比控制超声发射模块向目标皮肤发射第一超声信号，以使各成分穿透皮肤屏障，根据第二超声频率及第二超声占空比控制超声发射模块向目标皮肤发射第二超声信号，以使各成分抵达皮下靶点。本发明可使植物提取物中的有效成分均能穿透皮肤屏障，到达皮下作用靶点的所在深度。点的所在深度。点的所在深度。


技术研发人员：何冰冰 张榆锋 张宁涛 马骁 张梅 郭振宇
受保护的技术使用者：妮贝（上海）科技有限公司 云南云科特色植物提取实验室有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/9