Носимая автономная система генерации красного света для активации оптоэлектронной стимуляции периферических нервов

Аннотация:

Имплантируемые оптоэлектронные устройства предоставляют возможность безопасно и минимально инвазивно воздействовать на периферическую нервную систему, обеспечивая как стимулирующий, так и регенеративный эффекты. Однако такие устройства требуют внешнего источника световых импульсов для своей работы. В рассматриваемой работе представлено решение этой проблемы через разработку носимой автономной системы генерации красного света. Данное устройство позволяем программировать его включение в заданный момент времени, записывать параметры работы и индицировать заряд батареи. Компактные размеры (36х29х11 мм3) и такие функциональные особенности, как генерация световых импульсов с заданными параметрами, включение и выключение в определенное время и индикация заряда батареи, позволяют использовать его в лабораторных in vivo исследованиях, направленных на апробацию имплантируемых стимуляторов. Передача оптической энергии с использованием световых длин волн в диапазоне прозрачности ткани представляет собой перспективную концепцию, которая изучена значительно меньше, чем индуктивная или ультразвуковая передача энергии. Это, вероятно, связано с интуитивным восприятием того, что большинство биологических тканей обладают высокой степенью непрозрачности из-за поглощения и рассеяния света. Тем не менее существуют участки видимого и ближнего инфракрасного спектра, где наблюдаются локальные максимумы пропускания света. Эти участки, часто называемые «окнами прозрачности ткани», характеризуются минимальным поглощением биомолекулами и сниженным рассеянием света. Основное «окно» для видимого света расположено в диапазоне примерно 630...900 нм. Длины волн в этом диапазоне способны проникать в ткани на определенную глубину. Несколько примеров имплантируемых оптоэлектронных устройств продемонстрировали их способность эффективно и безопасно работать на глубине всего несколько миллиметров под кожей, а также до 10 мм, при этом красный свет подается извне. Тонкие и гибкие оптоэлектронные устройства показали свою эффективность и в качестве стимуляторов коры головного мозга, которые могут быть активированы через череп у животных, таких как мыши. Также существует несколько примеров трансдермальных оптоэлектронных стимуляторов, которые способны работать на глубине до 1 см, что позволяет использовать их для стимуляции тканей, не вызывая значительных травм.

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2025
Объем: 3с.
Дополнительная информация: 2025.-N 4.-С.8-10. Библ. 10 назв.
Просмотров: 1