Новая активная фотонная беспроводная система для питания медицинских имплантатов
Использование медицинских имплантатов в организме человека приводит к необходимости инвазивной хирургии для замены истощенных батарей, что приводит к более высокому риску хирургических осложнений у пациентов. Фото: Институт науки и техники Кванджу

За последние несколько десятилетий медицинские технологии достигли различных успехов с точки зрения объема и эффективности имплантируемых устройств. Например, развитие медицинских исследований привело к появлению электронных имплантатов, таких как кардиостимуляторы, для регулирования частоты сердечных сокращений; и спинномозговые шунты для контроля потока спинномозговой жидкости. Большинство этих медицинских устройств, включая кардиостимулятор, требуют постоянного источника энергии для работы. Естественно, это вызывает некоторые ограничения: батареи, которые обеспечивают источник энергии для имплантатов, имеют ограниченный срок службы. Как только заряд батареи исчерпан, нет другого выбора, кроме как выполнить инвазивную хирургию для замены батареи, что создает риск хирургических осложнений, таких как кровоподтеки, инфекции и другие нежелательные явления.

В новом исследовании, опубликованном в PNAS, исследовательская группа из Южной Кореи, возглавляемая профессором Чонхо Ли из GIST, углубилась в поисках решения: они попытались разработать стратегию для перезарядки внутреннего Батарея устройств без инвазивной хирургии или рискованных проникающих процедур. Профессор Ли объясняет: «Одним из самых больших требований к биомедицинским электронным имплантатам является обеспечение устойчивой электрической энергией для продления здоровой жизни.Как это сложная концепция, профессор Ли считает, что ответ заключается в «прозрачности» живой ткани.

Это можно объяснить интересным явлением. Когда вы подносите руку к мощному свету, вы можете видеть, что края вашей руки светятся, когда свет проходит через вашу кожу. Вдохновившись этим, профессор Ли и его команда разработали метод «передачи активной фотонной энергии», который может генерировать электрическую энергию в организме. Эта новая система состояла из двух частей: прикрепляемая к коже накладка источника из микро-светодиодов, которая может генерировать фотоны, проникающие через ткани, и фотоэлектрическое устройство, встроенное в медицинский имплантат, которое может захватывать фотоны и генерировать электрическую энергию. Эта система обеспечивает надежный способ снабжения медицинского имплантационного устройства достаточной мощностью, чтобы избежать каких-либо рискованных методов замены. Профессор Ли говорит: «В настоящее время отсутствие надежного источника питания ограничивает функциональность и производительность устройств имплантатов. Если мы сможем обеспечить достаточное количество электроэнергии в нашем теле, могут быть разработаны новые типы медицинских имплантатов с различными функциями и высокой производительностью. «

Когда ученые проверили эту систему питания на мышах, они обнаружили, что эта беспроводная система передачи энергии проста в использовании, независимо от погоды, одежды, условий в помещении или на улице и т. д. Световые фотоны, излучаемые патчем источника, успешно проникали в прямом эфире. салфетки у мышей и заряжали устройство беспроводным и удобным способом. «Эти результаты позволяют долгосрочное использование имеющихся в настоящее время имплантатов, в дополнение к ускорению появления новых типов электрических имплантатов, которым требуется более высокая мощность для обеспечения разнообразных, удобных диагностических и терапевтических функций в организме человека», — говорит профессор Ли, довольный усилиями его команда и уже с нетерпением жду продолжения своих экспериментов. Он заключает: «Наше устройство, вероятно, не будет работать для» Железного человека «, но может обеспечить достаточно мощностиг для медицинских имплантатов. «




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *