Afhængig af væveprocessen, lyset fra de optiske fibre trænger forskelligt ind i stoffet. Et satinstof (nedenfor), hvor trådene krydser så sjældent som muligt, klart "out-shiner" et simpelt hørstof (ovenfor). Kredit:Empa
Alene, nøgen, og med deres øjne tildækket for beskyttelse:sådan ligger nyfødte i kuvøse, når de bliver behandlet for gulsot. Bestråling med blåt lys i en kuvøse er nødvendig, fordi giftige nedbrydningsprodukter af blodpigmentet hæmoglobin aflejres i huden hos nyfødte med gulsot. Forskere fra Empa-afdelingen Biomimetic Membranes and Textiles har nu væsentligt forbedret den ikke-så-børnevenlige procedure ved at kombinere behandlingen med de nyfødte børns behov:Teamet, ledet af Luciano Boesel, udviklet oplyste pyjamas til babyer, der gør behandlingen til en wellness-oplevelse.
At gøre dette, materialeforskerne skabte tekstiler med optisk ledende fibre vævet ind i dem. Batteridrevne LED'er tjener som lyskilde for de lysledende gevind. Sammen med konventionel tråd, de optiske fibre er vævet ind i et satinmateriale, der fordeler lysforsyningen jævnt i hele stoffet, som forskerne for nylig rapporterede i fagtidsskriftet Biomedicinsk Optik Express .
Satinstof er ideelt
Med en diameter på omkring 160 mikron, dimensionerne af de optiske fibre svarer til de almindelige tråde. Boesels team bestemte den passende vinkel, som trådene skal bøjes under under vævning, så det blå lys forbliver i det terapeutiske bølgelængdeområde på omkring 470 nanometer, men udsendes på babyens hud, frem for at blive i stoffet. Det bedste resultat blev opnået i en væveproces med en såkaldt 6/6 binding, som giver en satin klud. Her, de optiske tråde har særligt få krydspunkter med den traditionelle tråd og er bøjet på en ideel måde, så lyset udsendes ensartet over huden.
De fotoniske tekstiler, der er vævet på denne måde, kan laves om til en bukse eller en sovepose, så den lille patient er påklædt, og kan holdes og fodres. Og fordi pyjamasen kan produceres til kommercielt brug, så de kun udstråler lys indad, på babys hud, det er ikke længere nødvendigt for den nyfødte at bære en irriterende beskyttelsesmaske. I modsætning til i inkubatoren, hvor behandlingslyset skinner på spædbarnets ansigt, den kortbølgede stråling fra den lette pyjamas når ikke barnets følsomme øjne.
Til demonstrationsformål, det oplyste tekstil blev syet ind i en traditionel buksedragt. Til fremtidige kliniske anvendelser, pyjamasen vil kun udsende deres blå lys indad, direkte på barnets hud. Kredit:Empa
Let pyjamas er skånsom mod huden
Maike Quandt, hovedforfatter af publikationen, siger, at de oplyste stoffer også er velegnede til hverdagsbrug. "De fotoniske tekstiler er vaskbare og tolereres godt af huden, " siger forskeren. I en termoreguleringsmodel, forskerne undersøgte, hvor åndbare de lette tekstiler er. En af Empas egne hudmodeller beviste også, at pyjamasen også klarer sig rigtig godt i forhold til friktion på huden. "Satinstoffet er glat og matcher bærekomforten for en typisk baby-body, " siger materialeforskeren.
Hvor optiske polymerfibre er vævet ind i stoffet og forbundet til LED'er, stoffet skinner ved en terapeutisk bølgelængde. En anden fordel:satinstoffet er åndbart og behageligt på huden. Kredit:Empa
Blåt lys i stedet for blodtransfusion
Spædbørns gulsot er et almindeligt fænomen, da babyers stofskifte ikke er særlig modstandsdygtig indenfor de første par dage efter fødslen. Normalt, leveren bortskaffer mange giftstoffer i kroppen. Med hæmoglobinnedbrydning, imidlertid, barnets lever kan stadig være overbelastet. Hvis det giftige nedbrydningsprodukt bilirubin ophobes i store mængder, synlige gule aflejringer forekommer i huden. Situationen bliver så farlig, hvis bilirubinet overskrider en vis tærskel, og det gule pigment skader hjernen. I alvorlige tilfælde af gulsot, hjerneskaden kan kun forebygges ved en blodtransfusion.
I dag, lysterapi i inkubatorer forhindrer denne dramatiske udvikling, hvis den anvendes i tide. Lysstyrker på 30 mikrowatt pr. kvadratcentimeter i det blå spektrum omdanner det giftige bilirubin til en opløselig form, der let kan fjernes af spædbarnets umodne organer. Prototypen af pajamas udstråler i øjeblikket blåt lys fra de fotoniske tekstiler ved en lavere lysintensitet. "Til kommerciel produktion, lysintensiteten af pyjamasen skal derfor øges noget, " siger Maike Quandt. Men dette burde ikke være et for stort problem, da det blot kræver brug af stærkere LED'er.
Sidste artikelForskning giver betydelig termoelektrisk ydeevne
Næste artikelPå jagt efter nye og ejendommelige superledere