光を当てて医療用インプラントを充電

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Photo by max malax on Unsplash

はじめに

心臓のペースメーカーや埋め込み型除細動器、脊髄刺激装置など体内に埋め込まれて電力を消費しながら疾患の改善や予防に寄与する医療用インプラントは様々なものが作成されかつ臨床で利用されています。しかしながら、電力を消費して作用することからいつかは電池切れを起こしてしまいかつ交換の為の再手術が必要になります。そんな交換の為の再手術が必要なくなるかもしれない新技術の紹介です。

皮膚のLEDパッチと埋め込みインプラント

韓国の光州科学技術院の研究者らから出された論文は、7月21日のPANSに掲載されています。この論文では、LEDの光でワイヤレス充電することで、埋め込み式のディバイスを充電できる様になる可能性に関して書かれています。この技術は、電池交換の為の手術を行わずにディバイスの寿命を延ばすための持続可能な電力を提供することを最大の目標にしている様です。

研究内容

研究では、皮膚が本来わずかに半透明であることを利用して、皮膚に取り付けることができるマイクロLED光源を開発し、組織を透過し、体内に埋め込まれた太陽光発電装置で発電することが可能かをマウスを使った実験で確認しました。

光はマウスの生きた組織を透過し、ワイヤレスでデバイスを充電することができたとの結果でした。

これに関する動画もあるのですが、グロテスクなところも多いので、興味のある人は参考文献のリンクから見てください。

最後に

現在の研究では、まだマウスを使った実験であり、充電可能な電圧や長期的に使用可能か等の研究や、ヒトでもこの技術は応用可能かなど乗り越えないといけない壁は多くありますが、この技術が発達し、一般的になると再手術を減らすことができて、それに伴う感染等の合併症を減らすことに繋がると思います。

参照

Active photonic wireless power transfer into live tissuesJuho Kim, Jimin Seo, Dongwuk Jung, Taeyeon Lee, Hunpyo Ju, Junkyu Han, Namyun Kim, Jinmo Jeong, Sungbum Cho, Jae Hun Seol, Jongho LeeProceedings of the National Academy of Sciences Jul 2020, 117 (29) 16856-16863; DOI: 10.1073/pnas.2002201117

Active photonic wireless power transfer into live tissues
One of the highest demands in biomedical electronic implants is to provide a sustainable electrical power for extended healthy life without battery replacement ...

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