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2020年全全球十大光健康技术盘点

2021-02-22 17:24
中国照明网
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随着2021年中国农历新年的来临,2020年在世界范围内正式成为过去时,也预示着全球光健康产业在新冠疫情的肆虐下掀开新的一页。过去的2020年,全球多地科研人员在多个与人体息息相关的光生物技术上取得突破,用与时俱进的照明科技为全人类身心健康持续赋能。

下面,中国照明网通过展示2020年全球十大与人体相关的光健康科研成果,阐述照明科技在全人类福祉中的重要分量。

一、智能LED隐形眼镜诊治糖尿病

1月,由韩国浦项科技大学(POSTECH)教授Sei Kwang Hahn领导的科研小组发明和测试了一种可以诊断糖尿病和治疗糖尿病视网膜病的智能光子隐形眼镜。

在该智能眼镜的研发过程中,科研人员将微小的LED技术和光电检测器集成,通过测量人结膜血管中的葡萄糖浓度,分析非红外光来诊断糖尿病。他们在患有糖尿病视网膜病变的兔子中测试了LED眼镜,发现兔子在反复暴露于照射光下一个月后,视网膜血管生成显著减少。这证明了该镜片治疗糖尿病视网膜病变的临床可行性。

研究证明,该智能LED隐形眼镜不仅可以让糖尿病患者实时监测血糖,而且还可以对由糖尿病并发症引起的视网膜病变进行医学治疗。

二、双波长LED刺激头发和皮肤再生

3月,美国北卡罗来纳州的光疗设备开发商Revian宣布其皮肤和头发重生技术已获得一项基础专利。其为一种由手机App控制的可穿戴式帽子,通过帽子上的双波长LED灯照亮头皮,患者每天佩戴几分钟,据称可以加速头皮的愈合并更新与头发生长和加固相关的细胞。

该产品首次将LED技术与一氧化氮的生物医学作用研究相结合,可提供620和660纳米的照明,旨在防止脱发并刺激新的头发生长,从而为患有雄激素性脱发的男性和女性提供治疗。该专利也涉及哺乳动物组织中一氧化氮的光疗调节,其第一个波长来刺激一氧化氮的酶促产生,第二个波长来刺激相同的化合物从组织的内源性储备中释放出来。

原始临床试验表明,与戴着类似帽子但没有进行光疗的人相比,该产品每平方厘米平均多出21.3根头发。

三、紫外线LED治疗牛皮癣

5月,中国台湾地区中正大学附属医院皮肤科的金范俊教授和跆拳道教授阐明了使用310 nm UV-LED光治疗牛皮癣的机制(310nm UV-LED减轻了C57BL的咪喹莫特类牛皮癣样皮肤病变/ 6小鼠并抑制HaCaT细胞中IL-22诱导的STAT3表达)。

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310nm UV-LED光疗已被证明具有抗炎和免疫调节作用

图片来源:中正大学医院

两教授对角质形成细胞和大鼠动物进行了UV-LED光疗,确认310nm UV-LED光疗实验组抑制了“ STAT3蛋白”的表达,从而减弱了牛皮癣的发展。另外,通过确认角质形成细胞中的瘙痒产生因子(咪喹莫特)、炎性物质(IL-17A,IL-22),使得表皮厚度和炎性T细胞分别减少,从而改善牛皮癣性皮炎。因此,310nm的UV-LED光疗已经被证明具有抗炎和免疫调节作用。

根据该研究临床前结果的科学逻辑,预期310nm UV-LED在将来开发用于炎症性皮肤病光疗设备的临床应用将成为可能。

四、深红光改善年长者视力

6月,一项由英国伦敦大学主导的最新研究发现,每天盯着深红色的光观看三分钟,即可明显改善视力下降的问题。这也是首次在人类身上发现该情况。

该研究中,研究人员找来24名(12名男性,12名女性)年龄在28至72岁之间,且没有眼部相关疾病的参与者。所有参与者被要求将一个LED手电筒带回家,且每天都要观看3分钟LED手电筒所发出670纳米波长的深红光,并于持续2周后,重新测试感光细胞的灵敏度。

结果发现,670纳米波长的深红光虽对年轻参与者没有影响,但在40岁左右及以上的人中,获得了显著的改善,部分人视椎细胞(具检测颜色的能力)的灵敏度在甚至提升了20%。此外,视杆细胞的灵敏度也得到了改善。

五、人因照明提升深层睡眠

7月,中国台湾地区工研院新开发出一种“人因照明”技术,利用自然光,借由过滤掉会导致病患心情郁卒的光波波长,刺激人体褪黑激素产生,从而改善睡眠品质,经实验证明能大幅提升深层睡眠17%。经临床评估,该技术还能大幅降低病患忧郁症状,缩短入睡时间。

利用该技术,台北荣总新竹医院慢性精神病房导入“特殊光谱照护系统”,按照病患的日常生活作息调整不同波长、色温的照明,院内36床的慢性精神病患可以接受全天候的光照治疗。研究结果显示,病患接受人因照明的光照治疗后,总睡眠时数增加了1小时10分钟,褪黑激素浓度平均增加49.6pg/ml,精神疾病严重程度总分改善了38%,显示光照治疗对于慢性精神病人的改善有一定程度的效用。

与此同时,台北荣总新竹医院还与工研院合作,在全院室内空间创造出人体可感受的自然光昼夜节律,并首次应用于调整医院护理人员的生理时钟上。新竹医院护理站设置人因照明后,会随时间改变自动调整光照,提醒时间变化不影响医护同仁工作作息。经工研院所开发的“同色异谱人因照明技术”更能智慧调控不同时段灯光波长,影响护理人员褪黑激素的分泌,改善其生理时钟与睡眠品质,使得小夜班人员深层睡眠由8%上升为25%,早班人员的深层睡眠也由12%上升为17%。

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