Мы используем технологию cookie для понимания того, как вы пользуетесь нашим сайтом. Под этим подразумевается персонализированный контент и реклама. Для того, чтобы узнать больше - нажмите сюда. Пользуясь данным сайтом вы подтверждаете согласие с нашей политикой. Политика cookie.
Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
Ampronix,  Inc

Разработаны новые волоконно-оптические датчики, способные разлагаться в организме человека

Редакция HospiMedica - Россия
Опубликовано 19 Mar 2018
Print article
Волоконные брэгговские решётки превращают оптическое волокно в чувствительный элемент, отражая определенную длину волны (фото любезно предоставлено Марией Константаки (Maria Konstantaki)).
Волоконные брэгговские решётки превращают оптическое волокно в чувствительный элемент, отражая определенную длину волны (фото любезно предоставлено Марией Константаки (Maria Konstantaki)).
В новом исследовании описано, как биоразлагаемые датчики могут использоваться для мониторинга тела при лечении переломов костей и для более безопасного исследования таких чувствительных органов, как мозг.

Новый чувствительный элемент, разработка которого проводилась в Политехническом университете Турина (Polytechnic University of Turin; Италия), Национальном исследовательском совете (Consiglio Nazionale delle Ricerche - CNR; Тренто, Италия) и других учреждениях, представляет собой модифицированную волоконную брэгговскую решётку (ВБР), сформированную в биоразлагаемом оптическом волокне из фосфата кальция с использованием эксимерного лазера на длине волны 193 нм. Лазерное нанесение создает шаблон, который заставляет волокно отражать свет с определенной длиной волны назад в направлении, из которого он вышел. Модификация, которая наклоняет ВБР, позволяет частично отраженному свету покидать сердцевину волокна к цилиндрической поверхности, и в таком случае можно отслеживать обратно отраженный свет.

Исследователи создали как наклонные, так и стандартные оптические ВБР, чтобы понять, как параметры, используемые для нанесения, влияют на характеристики чувствительности решетки. Они обнаружили, что воздействие на биоразлагаемое волокно ультрафиолетовым лазерным лучом с заданным пространственным распределением интенсивности создало соответствующую картину рельефа поверхности в объеме оптического волокна после растворения. По мнению исследователей, ВБР из фосфатного стекла можно использовать в растворимых фотонных чувствительных зондах для эффективного мониторинга жизненных механических или химических параметров in vivo.

В настоящее время исследователи проводят систематические эксперименты, чтобы лучше понять, как состав волокон и условия облучения ультрафиолетовым излучением влияют на скорость, с которой разлагается брэгговская решетка. Эта информация может быть использована для создания ВБР, которые разлагаются в течение определенного периода времени; перед тем как использовать на людях, разлагаемые и чувствительные свойства ВБР должны быть проверены на животных. Исследование было опубликовано 15 февраля 2018 года в журнале Optics Letters.

"Это стекло сочетает в себе превосходные оптические свойства с биосовместимостью и растворимостью в воде, что обеспечивает надежную платформу для производства оптических волокон, которые разлагаются в воде или биологических жидкостях, — сказал соавтор исследования доктор философии Даниэль Миланезе (Daniel Milanese) из Политехнического университета Турина. — Стекло изготовлено из оксида фосфора в сочетании с оксидами кальция, магния, натрия и кремния. Свойства оптических волокон могут быть настроены путем заданного изменения состава стекла".

Волоконная брэгговская решётка представляет собой невидимый отражатель внутри сердцевины оптического волокна, который настроен на определенную длину волны света. Когда волокно, где находится ВБР, подвергается деформации или воздействию температуры, "центральная длина волны" ВБР смещается в сторону большей или меньшей длины волны. Направление и величина сдвига пропорциональны изменению деформации или температуры. Использование разных длин волн позволяет уплотнять десятки ВБР на одном волокне. ВБР обычно используются для мониторинга структурного состояния мостов в режиме реального времени или отслеживания целостности крыльев самолета.

Ссылки по теме:
Политехнический университет Турина
Национальный исследовательский совет



Print article

Каналы

Интенсивная терапия

посмотреть канал
AIIR в городской больнице Тайбэя (фото любезно предоставлено Reuters/Corbis).

Высокое отрицательное давление ограничивает распространение в воздухе загрязняющих веществ

Согласно новому исследованию, высокое отрицательное давление в больничных изоляторах эффективно ограничивает распространение... Читать дальше

Хирургия

посмотреть канал
В новом исследовании предполагается, что тонзиллэктомия может быть излишней процедурой (фото любезно предоставлено 123rf).

Исследования показывают, что проведение подавляющего большинства тонзиллэктомий является безосновательным

Новое исследование показывает, что семь из каждых восьми детей, у которых удалены миндалины, пользу от этой процедуры получат... Читать дальше

Женское здоровье

посмотреть канал
Силиконовый и солевой грудные имплантаты (фото предоставлено Science Photo Library).

Силиконовые грудные имплантаты имеют связь с редкими заболеваниями

Новое исследование показывает, что силиконовые имплантаты связаны с редкими заболеваниями, аутоиммунными нарушениями и другими... Читать дальше

Уход за пациентами

посмотреть канал
Исследования показывают, что пациенты регулярно скрывают информацию о своем здоровье от врачей (фото любезно предоставлено Getty Images).

Пациенты имеют тенденцию скрывать информацию о своем здоровье от врачей

Новое исследование показывает, что пациенты нередко скрывают от своих врачей соответствующую медицинскую информацию, что... Читать дальше

Новости больниц

посмотреть канал
Система NFER позволяет исследователям отслеживать движения медсестер в реальном времени (фото любезно предоставлено Юнг Хиуп Кимом (Jung Hyup Kim) из Университета Миссури).

Система отслеживания медсестер может улучшить рабочий процесс в больницах

Инновационная система использует комбинацию наблюдения в ручном режиме и неинтрузивных датчиков слежения для наблюдения в... Читать дальше

Бизнес

посмотреть канал
Ожидается, что к 2025 году ИИ в сфере здравоохранения сможет достичь экономии в размере 150 миллиардов долларов США (фото любезно предоставлено Shutterstock).

Искусственный интеллект сэкономит индустрии здравоохранения более 150 млрд долларов США к 2025 году

Решения, основанные на искусственном интеллекте (ИИ), характеризуются реальными преимуществами, такими как автоматическое... Читать дальше
Copyright © 2000-2019 Globetech Media. All rights reserved.