科學(xué)家為心臟起搏器開(kāi)發(fā)有源光電傳輸系統(tǒng)
心臟起搏器等動(dòng)力植入物的一大問(wèn)題,就是必須在電量耗盡時(shí)進(jìn)行手術(shù)替換。不過(guò)光州科學(xué)技術(shù)院(GIST)的一項(xiàng)新研究,有望在未來(lái)某一天讓患者避免遭受這樣的痛苦。在 Jongho Lee 的帶領(lǐng)下,這支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一套名叫“光電傳輸',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_1">有源光電傳輸”的系統(tǒng)。其由包含一系列微型 LED 的柔性貼片、以及一個(gè)連接到植入物的光伏裝置組成。
需要指出的是,心臟起搏器通常位于皮膚下方。當(dāng)將貼片粘貼到皮膚上,并打開(kāi) LED 時(shí),光線就會(huì)透過(guò)患者的生物組織向下照射并直達(dá)設(shè)備。通過(guò)產(chǎn)生電流響應(yīng),即可為植入物的電池充電。 這套系統(tǒng)的原型版本,已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室的小鼠身上進(jìn)行了測(cè)試,證明其可在各種環(huán)境條件下,為動(dòng)物體內(nèi)的植入物成功充電。 通過(guò)進(jìn)一步的開(kāi)發(fā),人們相信該技術(shù)不僅可以消除給患者更換電池所挨的皮肉之苦,還能夠推動(dòng)按需設(shè)計(jì)的、具有更高功率要求的新型植入物。 有趣的是,此前已有瑞士科學(xué)家表示可利用正常的環(huán)境光,為皮膚下植入的太陽(yáng)能電池提供足夠的電能,并為心臟起搏器的電池功能。 Jongho Lee 指出:“當(dāng)前植入物的功能和性能,受到了缺乏可靠能源的極大制約。如果我們能夠確保體內(nèi)有足夠電力,便可開(kāi)發(fā)出具有更多功能和高性能的新型醫(yī)療植入物”。 有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表于近日出版的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。原標(biāo)題為《A Novel Active Photonic Wireless System to Power Medical Implants》。 相關(guān)鏈接:https://www.pnas.org/content/early/2020/07/02/2002201117/tab-figures-data 關(guān)鍵詞: 有源光電傳輸
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