近日羅得島大學(xué)(URI)的學(xué)生研究出結(jié)合LED光療的醫(yī)用連身衣，讓罹患黃疸的新生兒可以在家接受光療，同時(shí)醫(yī)生也可遠(yuǎn)程接收其生理數(shù)據(jù)。名為「Jaundice Suit」的穿戴式裝置是搭載數(shù)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(lián)網(wǎng)并收集人體的生理數(shù)據(jù)，內(nèi)部的LED燈也可以遠(yuǎn)程控制。
Jaundice Suit內(nèi)建的LED燈能分解嬰兒身體內(nèi)的膽紅素，避免兒童的眼睛受到光療的損害，在醫(yī)療研究上，醫(yī)生能遠(yuǎn)程測(cè)量心率與活動(dòng)狀態(tài)，能紀(jì)錄患者在醫(yī)院以外的數(shù)據(jù)，家長(zhǎng)則是更容易參與護(hù)理。
隨著LED技術(shù)的不斷成熟，其在醫(yī)學(xué)的科學(xué)應(yīng)用不斷深入，并且與生物科技結(jié)合的例子越來越多，不僅僅是醫(yī)美光源，用光照緩解疼痛、微型LED治療神經(jīng)科疾病、抑郁癥等應(yīng)用早在前幾年已紛紛出現(xiàn)，而具殺菌作用的深紫外LED亦漸滲透醫(yī)療市場(chǎng)。
下面小編帶您來看看，近幾年出現(xiàn)的一些醫(yī)學(xué)與LED相結(jié)合的創(chuàng)新應(yīng)用。
短波紫外光或能減緩流感的傳播
研究人員發(fā)現(xiàn)較短波長(zhǎng)的殺菌紫外光可能對(duì)人體沒有危害，并根據(jù)理論，將其發(fā)展為一個(gè)新的工具，能夠在學(xué)校、人群密集的飛機(jī)、食品加工廠，甚至手術(shù)室和實(shí)驗(yàn)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(xué)醫(yī)學(xué)中心的物理學(xué)家David Brenner帶領(lǐng)一支團(tuán)隊(duì)在過去4年來對(duì)無法穿透眼睛或皮膚表層的遠(yuǎn)短波紫外光進(jìn)行測(cè)試。研究結(jié)果表明遠(yuǎn)短波紫外光僅僅殺除了表面的細(xì)菌，沒有傷害到實(shí)驗(yàn)鼠。
Brenner及他的同事進(jìn)行了下一步測(cè)試，以確認(rèn)遠(yuǎn)短紫外線是否能夠解決許多公共場(chǎng)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(duì)擾亂疾病傳播產(chǎn)生積極作用。據(jù)了解，Shawn Gibbs曾在布盧明頓的印第安納大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院內(nèi)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(fā)表在Scientific Reports的研究顯示，相比陽光，RayVio的293nm紫外線LED發(fā)出的光能夠更有效地在皮膚樣本中產(chǎn)生維生素D3。Tyler Kalajian和他的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，暴露在RayVio紫外線LED下短短0.52分鐘的皮膚樣本所產(chǎn)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(xiàng)研究將帶來新一代光藥理學(xué)技術(shù)，使用具有特定波長(zhǎng)的LED可在人體皮膚中引起特定的生物效應(yīng)，幫助治療和預(yù)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(chǎn)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(fēng)險(xiǎn)。該裝置還可以發(fā)射更窄波段的UVB(紫外線B)，從而降低皮膚暴露于更高波長(zhǎng)紫外線輻射時(shí)皮膚損傷的可能性。
讀寫障礙可根治?法國(guó)科學(xué)家：以LED燈高速閃光治療
法國(guó)一班科學(xué)家宣稱，他們可能找到了構(gòu)成讀寫障礙的生理原因——答案潛藏在患者眼眸內(nèi)，并想到一套相對(duì)簡(jiǎn)單的治療方法。
讀寫障礙患者雙眼的視錐細(xì)胞排序?qū)ΨQ，令大腦產(chǎn)生混亂。(圖片來源：視覺中國(guó))
研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)影像傳遞到患者的左右腦時(shí)，會(huì)出現(xiàn)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(gè)困擾患者的重疊影像。如此一來，大腦便只剩下一個(gè)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(xué)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(fā)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(chǎn)生，同時(shí)激發(fā)能夠驅(qū)除這些斑塊的細(xì)胞的活動(dòng)。但這類療法是否適用于人類阿爾茨海默病患者，仍需進(jìn)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(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者美國(guó)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(xì)菌、病毒和其他病原體的DNA失去活性，并藉此預(yù)防疾病。
來自RayVio的XE系列波長(zhǎng)為280納米的紫外光可殺死水，空氣和表面上的細(xì)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(duì)漸凍癥等神經(jīng)疾病患者治療有望
加拿大戴爾豪斯大學(xué)(Dalhousie University)的神經(jīng)科學(xué)研究人員以及大腦修復(fù)中心的專家發(fā)現(xiàn)了新方法，可以略過神經(jīng)系統(tǒng)，直接刺激受傷或疾病而失去神經(jīng)連結(jié)的肌肉。
“我們發(fā)現(xiàn)只要透過皮膚，一天用LED燈照射1小時(shí)與神經(jīng)完全沒有連結(jié)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(jīng)，但是我們是首例能夠略過神經(jīng)并且直接作用在肌肉上的研究。這個(gè)研究帶來重大進(jìn)展，因?yàn)閷?duì)于神經(jīng)組織完全失效的受傷或像肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥(ALS，俗稱漸凍人)等疾病，無法藉著刺激神經(jīng)讓肌肉運(yùn)作。”
這個(gè)尚在研究階段的新科技有許多潛在應(yīng)用，包含用在刺激漸凍癥病患的膈膜，幫助因?yàn)樯窠?jīng)元機(jī)制和神經(jīng)突觸連結(jié)失效而受到呼吸問題所苦的病患，刺激他們的呼吸系統(tǒng)肌肉，讓肌肉維持運(yùn)作。
用LED技術(shù)治療皮膚病及凈水
據(jù)日本媒體報(bào)道，2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、日本名古屋大學(xué)教授天野浩日前表示，計(jì)劃推動(dòng)有關(guān)將發(fā)光二極管(LED)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的研究，包括對(duì)皮膚病的治療和研制水凈化設(shè)備等。天野浩等人與名古屋市立大學(xué)聯(lián)合制成了用紫外線照射治療銀屑病和白癜風(fēng)等的治療設(shè)備，現(xiàn)在已可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
日本利用藍(lán)紫色LED光源治療細(xì)菌感染
日本大阪市立大學(xué)于宣布，該校的研發(fā)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(dòng)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(huì)產(chǎn)生新的耐藥菌，因此有望成為治療細(xì)菌感染的新方法。該研發(fā)小組正在與日本SBI Pharmaceuticals公司合作進(jìn)行研究，將針對(duì)感染MRSA的皮膚潰瘍進(jìn)行臨床前試驗(yàn)。
研發(fā)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(zhì)進(jìn)行全身給藥，并使用波長(zhǎng)為410nm的藍(lán)紫色LED光源實(shí)施了PDT(光動(dòng)力療法)。PDT是使光感受性物質(zhì)集中到標(biāo)靶組織。通過照射特定波長(zhǎng)的光后，產(chǎn)生活性氧來消滅標(biāo)靶細(xì)胞(細(xì)菌)。這種方法的特點(diǎn)是不產(chǎn)生耐藥菌。驗(yàn)證結(jié)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(chǎn)生耐藥菌的治療MRSA感染的新方法。
重慶大學(xué)研究表明紅光LED照射有利于腦損傷治療
重慶大學(xué)的一項(xiàng)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(zhì)干細(xì)胞移植。以往研究表明骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的神經(jīng)元分化率在體外培養(yǎng)時(shí)可達(dá)到78%-92%，但在體內(nèi)移植中的效率、存活率和分化率卻很低，實(shí)際治療效果不佳。相關(guān)研究表明600-1,000 nm的紅光或近紅外光能夠促進(jìn)細(xì)胞遷移并減少細(xì)胞死亡。重慶大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)采用660 nm、60 mW/cm2紅光LED照射40小時(shí)，有更多的經(jīng)綠色熒光標(biāo)記的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞遷移到缺氧缺血性損傷的原代神經(jīng)元上。
LED醫(yī)療應(yīng)用延伸至減肥
據(jù)4WWL-TV報(bào)道，美國(guó)佛羅里達(dá)州博卡拉頓的智能生命的醫(yī)學(xué)主任Sasson Moulavi博士利用波長(zhǎng)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(jié)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(gè)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(jīng)過恢復(fù)期。但治療費(fèi)用仍相當(dāng)昂貴，每個(gè)療程約300美元。
接受NLAL紅光LED治療前后脂肪細(xì)胞對(duì)比
利用LED燈加速DNA復(fù)制
加州大學(xué)柏克萊分校的生物工程學(xué)家研發(fā)出一項(xiàng)新科技，利用LED光源的開/關(guān)提高加熱或冷卻基因樣本的速度，以降低實(shí)驗(yàn)成本并將實(shí)驗(yàn)速度提升數(shù)倍。研究顯示，這個(gè)超快溫感調(diào)控技術(shù)，大幅擴(kuò)展聚合酶鏈鎖反應(yīng)(polymerase chain reaction ,PCR)測(cè)試的臨床及研究應(yīng)用，將原本超過一小時(shí)的檢測(cè)時(shí)間，大幅減至短短幾分鐘。
使用LED，加州柏克萊大學(xué)研究人員能在薄層黃金接口上加熱電子及DNA溶液。他們計(jì)算加熱溶液的速度，大約為每秒攝氏12.7度。降溫時(shí)可達(dá)到每秒攝氏6.6度的驚人速度。
超快光電PCR測(cè)試?yán)肔ED燈在薄層黃金表面上復(fù)制基因樣本
LED發(fā)光組件應(yīng)對(duì)牛皮癬
據(jù)悉，飛利浦(Philips)公司推出了一款BlueControl設(shè)備，這是一種LED發(fā)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(huì)產(chǎn)生任何副作用。研究顯示，藍(lán)色的LED光線可以對(duì)牛皮鮮起到一定的遏制作用，它的病根在于細(xì)胞的快速分裂，BlueControl的研發(fā)就是以此為基礎(chǔ)的。除此之外，它還可以有效地控制皮膚發(fā)炎。據(jù)臨床測(cè)試中的PASI指數(shù)顯示，患者的癥狀平均減少了50%。
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