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近日羅得島大學(URI)的學生研究出結合LED光療的醫用連身衣,讓罹患黃疸的新生兒可以在家接受光療,同時醫生也可遠程接收其生理數據。名為「Jaundice Suit」的穿戴式裝置是搭載數百顆LED燈的嬰兒用連身衣,可包覆嬰兒的手臂、腿與軀干,且該連身衣可聯網并收集人體的生理數據,內部的LED燈也可以遠程控制。
Jaundice Suit內建的LED燈能分解嬰兒身體內的膽紅素,避免兒童的眼睛受到光療的損害,在醫療研究上,醫生能遠程測量心率與活動狀態,能紀錄患者在醫院以外的數據,家長則是更容易參與護理。
隨著LED技術的不斷成熟,其在醫學的科學應用不斷深入,并且與生物科技結合的例子越來越多,不僅僅是醫美光源,用光照緩解疼痛、微型LED治療神經科疾病、抑郁癥等應用早在前幾年已紛紛出現,而具殺菌作用的深紫外LED亦漸滲透醫療市場。
下面小編帶您來看看,近幾年出現的一些醫學與LED相結合的創新應用。
短波紫外光或能減緩流感的傳播
研究人員發現較短波長的殺菌紫外光可能對人體沒有危害,并根據理論,將其發展為一個新的工具,能夠在學校、人群密集的飛機、食品加工廠,甚至手術室和實驗室等地方使用,從而減緩疾病的傳播。
來自紐約哥倫比亞大學醫學中心的物理學家David Brenner帶領一支團隊在過去4年來對無法穿透眼睛或皮膚表層的遠短波紫外光進行測試。研究結果表明遠短波紫外光僅僅殺除了表面的細菌,沒有傷害到實驗鼠。
Brenner及他的同事進行了下一步測試,以確認遠短紫外線是否能夠解決許多公共場所都存在的主要健康問題:浮游菌。假如研究成功,那么短波紫外光將對擾亂疾病傳播產生積極作用。據了解,Shawn Gibbs曾在布盧明頓的印第安納大學公共衛生學院內研究短紫外線的消毒性能。
RayVio的UVB LED可用于治療維生素D缺乏患者
PR Newswire發表在Scientific Reports的研究顯示,相比陽光,RayVio的293nm紫外線LED發出的光能夠更有效地在皮膚樣本中產生維生素D3。Tyler Kalajian和他的研究團隊發現,暴露在RayVio紫外線LED下短短0.52分鐘的皮膚樣本所產生的維生素D3是暴露在陽光下32.5分鐘的樣本的兩倍多。這項研究將帶來新一代光藥理學技術,使用具有特定波長的LED可在人體皮膚中引起特定的生物效應,幫助治療和預防慢性疾病。
研究顯示RayVio的紫外線LED可用于治療維生素D缺乏患者。產生維生素D3的紫外線LED裝置可用于較少接觸陽光的皮膚部位,如大腿、手臂、腹部和背部,從而最大限度地降低罹患非黑色素瘤皮膚癌的風險。該裝置還可以發射更窄波段的UVB(紫外線B),從而降低皮膚暴露于更高波長紫外線輻射時皮膚損傷的可能性。
讀寫障礙可根治?法國科學家:以LED燈高速閃光治療
法國一班科學家宣稱,他們可能找到了構成讀寫障礙的生理原因——答案潛藏在患者眼眸內,并想到一套相對簡單的治療方法。
讀寫障礙患者雙眼的視錐細胞排序對稱,令大腦產生混亂。(圖片來源:視覺中國)
研究人員發現當兩個影像傳遞到患者的左右腦時,會出現約萬分一秒滯后,于是他們想出使用肉眼看不到的LED燈高速閃光,消除那個困擾患者的重疊影像。如此一來,大腦便只剩下一個影像,令他們可以正常閱讀。
特定頻率閃爍LED燈可幫助治療阿爾茨海默病
麻省理工學院的研究人員表明,利用特定頻率閃爍的LED燈,可以大大減少患有阿爾茨海默病老鼠視覺皮層中的β-淀粉樣斑塊。該療法的作用原理,是通過激發一種叫做伽馬振蕩的腦波來幫助大腦抑制β樣淀粉蛋白斑塊的產生,同時激發能夠驅除這些斑塊的細胞的活動。但這類療法是否適用于人類阿爾茨海默病患者,仍需進一步研究。
RayVio推出中功率UV LED 用于殺菌消毒和健康治療
深紫外LED器件和消毒系統解決方案領導者美國RayVio公司,宣布推出其XE系列中功率紫外(UV)LED,其額定輸出功率為6毫瓦(mW),采用超小型3535封裝。憑借280和310納米的光譜輸出,RayVio的XE系列將使細菌、病毒和其他病原體的DNA失去活性,并藉此預防疾病。
來自RayVio的XE系列波長為280納米的紫外光可殺死水,空氣和表面上的細菌。在310納米,來自XE系列的UV光可以幫助治療皮膚疾病,包括銀屑病,濕疹,rets病和黃疸。
LED光對漸凍癥等神經疾病患者治療有望
加拿大戴爾豪斯大學(Dalhousie University)的神經科學研究人員以及大腦修復中心的專家發現了新方法,可以略過神經系統,直接刺激受傷或疾病而失去神經連結的肌肉。
“我們發現只要透過皮膚,一天用LED燈照射1小時與神經完全沒有連結的肌肉,就能防止它們萎縮。其他研究成功使遇燈光刺激神經,但是我們是首例能夠略過神經并且直接作用在肌肉上的研究。這個研究帶來重大進展,因為對于神經組織完全失效的受傷或像肌萎縮性脊髓側索硬化癥(ALS,俗稱漸凍人)等疾病,無法藉著刺激神經讓肌肉運作。”
這個尚在研究階段的新科技有許多潛在應用,包含用在刺激漸凍癥病患的膈膜,幫助因為神經元機制和神經突觸連結失效而受到呼吸問題所苦的病患,刺激他們的呼吸系統肌肉,讓肌肉維持運作。
用LED技術治療皮膚病及凈水
據日本媒體報道,2014年諾貝爾物理學獎得主、日本名古屋大學教授天野浩日前表示,計劃推動有關將發光二極管(LED)技術應用于醫療領域的研究,包括對皮膚病的治療和研制水凈化設備等。天野浩等人與名古屋市立大學聯合制成了用紫外線照射治療銀屑病和白癜風等的治療設備,現在已可實現量產。
日本利用藍紫色LED光源治療細菌感染
日本大阪市立大學于宣布,該校的研發小組通過天然氨基酸(5-氨基乙酰丙酸:ALA)的全身給藥和采用LED光的光動力療法(PDT),成功治愈了受具有抗藥性的金黃色葡萄球菌(MRSA)感染的皮膚潰瘍。這種方法不會產生新的耐藥菌,因此有望成為治療細菌感染的新方法。該研發小組正在與日本SBI Pharmaceuticals公司合作進行研究,將針對感染MRSA的皮膚潰瘍進行臨床前試驗。
研發小組首先在小鼠背部制造了感染MRSA的皮膚潰瘍。然后將ALA作為提供光感受性的物質進行全身給藥,并使用波長為410nm的藍紫色LED光源實施了PDT(光動力療法)。PDT是使光感受性物質集中到標靶組織。通過照射特定波長的光后,產生活性氧來消滅標靶細胞(細菌)。這種方法的特點是不產生耐藥菌。驗證結果表明,MRSA被消滅,與未感染MRSA的潰瘍具有同樣的治愈效果。采用ALA的PDT有可能成為不產生耐藥菌的治療MRSA感染的新方法。
重慶大學研究表明紅光LED照射有利于腦損傷治療
重慶大學的一項最新研究表明紅光LED照射有利于在缺氧缺血性腦損傷治療中的骨髓間充質干細胞移植。以往研究表明骨髓間充質干細胞的神經元分化率在體外培養時可達到78%-92%,但在體內移植中的效率、存活率和分化率卻很低,實際治療效果不佳。相關研究表明600-1,000 nm的紅光或近紅外光能夠促進細胞遷移并減少細胞死亡。重慶大學研究團隊發現采用660 nm、60 mW/cm2紅光LED照射40小時,有更多的經綠色熒光標記的骨髓間充質干細胞遷移到缺氧缺血性損傷的原代神經元上。
LED醫療應用延伸至減肥
據4WWL-TV報道,美國佛羅里達州博卡拉頓的智能生命的醫學主任Sasson Moulavi博士利用波長635納米的LED為那些在減肥中遭遇瓶頸的患者治療。Moulavi介紹,非侵入性冷LED治療需結合飲食熱量控制,方可幫助患者平均每月減掉6.80千克(15磅),三到四個療程后,腰圍可縮小10.16厘米。此外,由于該治療是非侵入性的,所以患者不需要經過恢復期。但治療費用仍相當昂貴,每個療程約300美元。
接受NLAL紅光LED治療前后脂肪細胞對比
利用LED燈加速DNA復制
加州大學柏克萊分校的生物工程學家研發出一項新科技,利用LED光源的開/關提高加熱或冷卻基因樣本的速度,以降低實驗成本并將實驗速度提升數倍。研究顯示,這個超快溫感調控技術,大幅擴展聚合酶鏈鎖反應(polymerase chain reaction ,PCR)測試的臨床及研究應用,將原本超過一小時的檢測時間,大幅減至短短幾分鐘。
使用LED,加州柏克萊大學研究人員能在薄層黃金接口上加熱電子及DNA溶液。他們計算加熱溶液的速度,大約為每秒攝氏12.7度。降溫時可達到每秒攝氏6.6度的驚人速度。
超快光電PCR測試利用LED燈在薄層黃金表面上復制基因樣本
LED發光組件應對牛皮癬
據悉,飛利浦(Philips)公司推出了一款BlueControl設備,這是一種LED發光組件,能夠幫助輕度和中度的牛皮癬患者控制病情,最重要的是它不會產生任何副作用。研究顯示,藍色的LED光線可以對牛皮鮮起到一定的遏制作用,它的病根在于細胞的快速分裂,BlueControl的研發就是以此為基礎的。除此之外,它還可以有效地控制皮膚發炎。據臨床測試中的PASI指數顯示,患者的癥狀平均減少了50%。