Små trådlösa glödlampor för biomedicinska applikationer

(Nanowerk Nyheter) Ett forskarlag från University of St Andrews och University of Cologne har utvecklat en ny trådlös ljuskälla som en dag kan göra det möjligt att "belysa" människokroppen från insidan. Sådana ljuskällor skulle kunna möjliggöra nya, minimalt invasiva metoder för att behandla och bättre förstå sjukdomar som idag kräver implantation av skrymmande enheter. Studien publicerades i Vetenskap Förskott ("Trådlösa magnetoelektriskt drivna organiska ljusemitterande dioder"). Trådlöst driven glödlampa som lyser upp en genomskinlig hjärnfantom. (Bild: Julian Butscher) Det nya tillvägagångssättet som presenterades av forskarna från Tyskland och Skottland är baserat på integrationen av organiska lysdioder (OLED) på "akustiska antenner". Akustiska antenner undersöks för närvarande för olika applikationer såsom detektering av låga magnetiska fält. Som en stor fördel jämfört med elektriska antenner kan akustiska antenner utformas för att vara mycket mindre. OLED:er finns vanligtvis i moderna smartphones och avancerade tv-apparater och består av tunna lager av organiskt material som kan appliceras på nästan alla ytor. I sitt arbete utnyttjar forskarna denna egenskap för att deponera OLED:er direkt på den akustiska antennen, och på så sätt slå samman de unika egenskaperna hos båda plattformarna till en enda extremt kompakt enhet. På så sätt fungerar de akustiska antennerna som substrat och strömkälla för den specialutvecklade OLED:en. De omvandlar energi från ett magnetfält till en mekanisk svängning och därefter till en elektrisk ström med hjälp av en effekt som kallas den sammansatta magnetoelektriska effekten. De nya enheterna arbetar vid submegahertz-frekvenser, ett frekvensområde som används till exempel för ubåtskommunikation, eftersom elektromagnetiska fält vid denna frekvens endast absorberas svagt av vatten. Men till skillnad från i ubåtar kräver den avsedda tillämpningen inom biomedicin en liten anordning för att undvika negativ påverkan på vävnaden. Under senare år har optiska stimuleringstekniker dykt upp som ett lovande alternativ till elektrisk stimulering eftersom de kan vara mer cellselektiva och till och med möjliggöra stimulering av enskilda celler. Sådana tekniker har redan visat lovande resultat i tidiga kliniska prövningar, till exempel för att behandla en annars obehandlad ögonsjukdom. "Vår nya trådlösa ljuskälla kombinerar minimal enhetsstorlek, låg driftfrekvens och optisk stimulering", säger Humboldt-professorn Dr Malte Gather, chef för Humboldt Center for Nano- och Biofotonik vid Institutionen för kemi vid universitetet i Kölns matematiska fakultet och Naturvetenskap. "Många nya applikationer kräver att flera platser stimuleras oberoende, vilket är anledningen till att moderna hjärnstimulatorer ofta innehåller ett stort antal elektroder. När det gäller våra trådlösa ljuskällor kan enheterna styras och drivas oberoende av varandra utan behov av ytterligare och potentiellt skrymmande elektronik.” Detta är möjligt eftersom operationsfrekvenserna för olika akustiska antenner kan ställas in till olika värden. I framtiden kan detta möjliggöra individuell kontroll av flera stimulatorer i olika delar av kroppen, till exempel för att behandla tremor i de sena stadierna av Parkinsons sjukdom. Som ett nästa steg siktar forskarna på att ytterligare minska storleken på sina trådlösa OLED:er och att testa deras teknik i en djurmodell.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64819.php