在过去的几十年里，医疗技术在范围和效率方面看到了各种进步植入物设备。例如，医学研究的发展导致了电子植入物的出现，如调节心率的起搏器和控制脊髓液流动的脑脊液分流。大部分的医疗设备，包括起搏器在美国，需要持续的能源才能运转。
当然，这也造成了一些限制:为植入物提供能量的电池寿命有限。一旦电池电量耗尽，就没有其他选择，只能进行侵入性手术来更换电池，这就存在手术并发症的风险，如瘀伤、感染和其他不良事件。
在一项新的研究中，由GIST的李钟浩教授领导的研究人员进行了更深入的研究，以找到一个解决方案:他们试图开发一种策略，在没有侵入性的情况下为设备的内部电池充电手术或者是危险的穿刺手术。李教授解释说:“生物医学电子植入的最大需求之一是，在不更换电池的情况下，为延长健康寿命提供可持续的电力。”尽管这是一个棘手的概念，但李教授认为，答案在于活组织的“半透明性”。
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这可以通过一个有趣的现象来解释。当你把你的手举到一个强大的光，你可以看到你的手的边缘发光，当光穿过你的皮肤。受此启发，李教授和他的团队开发了一种“主动光子能量转移”方法，可以在体内产生电能。这个新系统由两部分组成:一个可以贴在皮肤上的微型led光源贴片——它可以产生穿透组织的光子——和一个集成在医疗植入物中的光伏装置——它可以捕获光子并产生电能。该系统为医用植入设备提供了一种可持续的供电方式，以避免任何高风险的替代方法。李教授说:“目前，缺乏可靠的电源限制了植入设备的功能和性能。如果能确保体内的电力，就能开发出功能多样、高性能的新型医疗植入物。”
当科学家们在老鼠身上测试这种电力系统时，他们发现这种无线电力传输系统很容易使用，无论天气、衣服、室内或室外条件等。从源贴片发出的光光子成功地穿透了老鼠的活组织，并以一种无线和方便的方式为设备充电。“这些结果使目前可用的植入物的长期使用成为可能，除了加速新兴的电子植入物类型，它们需要更高的功率，以在人体中提供多样化、方便的诊断和治疗功能，”他对团队的努力感到满意，并期待着进一步开展实验。他总结道:“我们的设备可能不适用于《钢铁侠》，但它可以为医疗植入物提供足够的电力。”
来源:光州科学技术学院
