賓夕法尼亞州立大學(xué)材料研究所的電氣工程師和生物材料工程師合作研究了一種最新的靈活可生物降解的光纖，可以將光線輸送到體內(nèi)進行醫(yī)療應(yīng)用。 Rro|P_  
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將光傳送到人體中對于實現(xiàn)新型的激光手術(shù)、藥物激活、光學(xué)成像，以及疾病的診斷和光遺傳學(xué)技術(shù)等應(yīng)用是十分重要的，甚至實現(xiàn)利用光在大腦神經(jīng)元中的某些功能操作。然而，向身體輸送光線是困難的，通常需要植入由玻璃制成的光纖。 cAJKFuX"  
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賓夕法尼亞州立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程教授JIan Yang說，其中問題是，可見光只能穿透到一定深度，可能只有到幾百微米。而近紅外光可能能穿透幾毫米到一厘米，但這還不足以觀察到底在組織中發(fā)生了什么。 Knsb`1"E^6  
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目前，人們通常用玻璃纖維將光線深入到生物組織中，但玻璃是易碎的，且是不可生物降解的。如果植入到人體中那就會會破壞和損傷組織結(jié)構(gòu)。研究者們開始向柔性聚合物纖維探索，作為一種潛在的解決方案。
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楊曾發(fā)明了一種基于檸檬酸的聚合物，這種一種在自然發(fā)生的代謝中的關(guān)鍵成分，他還開發(fā)了生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的通用平臺，如可降解骨釘固定，用于組織工程和納米支架上隨時間逐漸釋放藥物的應(yīng)用�，F(xiàn)在，他與賓州州立大學(xué)的電氣工程教授Zhiwen Liu合作，用前者開發(fā)的檸檬酸鹽聚合物創(chuàng)造除了一種可以再人體身體里面實現(xiàn)光傳輸?shù)碾A躍光纖。 ]4SnOSV?S  
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階躍光纖結(jié)構(gòu)中包括一個可以傳輸光的纖芯和保護光防止其逃逸的包層。Yang的實驗室進行測試的聚合物并以次為基礎(chǔ)在Liu的實驗室中制作成為光導(dǎo)纖維。一旦這種光導(dǎo)纖維測試和微調(diào)后效果理想，Yang 打算在實驗室中嘗試將纖維植入生物組織進行測試。 -'+|r]  
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 “目前的研究表明這是首次實現(xiàn)的基于柔性的可生物降解的檸檬酸物質(zhì)的聚合物光纖，”Dingying Shan說，她是Yang研究小組的一名博士生。 UI|L;5  
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Shan最近發(fā)表在《生物材料》雜志上的一篇論文，描述了他們的這個工作的相關(guān)情況。 *FDz20S  
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 “基于聚合物檸檬酸的使用，使超細芯和包層之間的折射率差異得到調(diào)整，”共同第一作者ChenJi Zhang說明，他是Liu研究團隊的另外一個博士研究生。 pgz3d{]ua  
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由于芯層和包層具有相同的力學(xué)特性，光纖可以在沒有剝離層的情況下彎曲和拉伸，也可以在不同的材料中實現(xiàn)這種功能。兩材料也將以類似的速度在體內(nèi)降解，而不會產(chǎn)生人體傷害。 7r?O(0>  
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Shan說：“我們相信這種新型可生物降解、生物相容性和低損耗的漸變折射率光導(dǎo)纖維可以加快器官尺度的光傳遞和收集。它將成為各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的一個有利工具，用于提供光傳輸、成像或傳感�！�。 WmLl.Vv=  
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 “這種新型纖維可以實現(xiàn)一種人體混濁組織的透明窗口，是實現(xiàn)人體成像的新的機會，”Liu說。 a%f{mP$m  
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作為初步步驟，研究小組首先測量光纖的光傳輸特性，然后利用這些信息來演示通過光纖的圖像傳輸。 Qfo'w%px  
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Yang說：“因為這種材料無毒且可生物降解，所以這種基于檸檬酸材料的光導(dǎo)纖維可以長時間留在體內(nèi)，而無需進行第二次手術(shù)。除了傳感和成像外，我們還可以通過這種光導(dǎo)纖維為治療疾病添加治療藥物、藥物或生物分子等�！� ERQa,h/  
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