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LED针对健康应用的四个例子

关键词:LED

时间:2021-02-26 09:53:42      来源:网络

昼夜节律是指根据外部环境指标(例如太阳在天空中的运动)同步内部生物钟。基于LED的照明产品引起了人们的极大兴趣,这些产品可以促进睡眠,帮助我们在晚上睡得更好,白天感觉更机敏,甚至可以改善整体健康状况。在白天,适当蓝色波长含量的照明对于防止褪黑激素的产生尤为重要,可以帮助我们感觉更清醒和精力充沛。

LED正在成为影响健康的一部分。以下是一些广泛用于改善人类健康和福祉的例子。

生物钟调节训练

昼夜节律是指根据外部环境指标(例如太阳在天空中的运动)同步内部生物钟。基于LED的照明产品引起了人们的极大兴趣,这些产品可以促进睡眠,帮助我们在晚上睡得更好,白天感觉更机敏,甚至可以改善整体健康状况。在白天,适当蓝色波长含量的照明对于防止褪黑激素的产生尤为重要,可以帮助我们感觉更清醒和精力充沛。

但是,蓝光也与视网膜损伤有关,如IEC / EN 62471灯光生物学安全性中所述。该标准为包括LED在内的所有电子非相干宽带光辐射源提供了曝光极限和测量程序的指南。该标准定义了蓝光危害敏感度曲线,其峰值在435-440 nm处并在550 nm处降至可忽略不计的值。

蓝色LED通常由蓝紫色(415-455 nm)和蓝绿色(456-490 nm)两者以近似相等的比例组成。改变比例为偏爱蓝绿色可能有利于最大程度地增加昼夜节律,同时最大程度地减少蓝光危害。现在,至少有一家制造商提供了一种LED封装,根据需要,蓝紫色到蓝绿色的比率可自由选择。

卵巢癌的治疗

由Animated Dynamics与Purdue University联合开发的应用使用IR LED来帮助确定特定的化学疗法是否有效,从而使患者不必要地暴露于毒性副作用。

该技术涉及比较在将化学化合物施用于活检组织之前和之后,将IR LED光源照在活检样品上所产生的光散射。如通过光散射的比较所表明的,不存在凋亡(组织细胞死亡)将表明给定的化学疗法最有可能在治疗实际肿瘤中无效。最初的试验针对卵巢癌患者,目标是使用数据确定哪种疗法最有可能阻止该疾病。

细菌灭活

随着COVID-19的问世,人们对杀菌消毒的兴趣激增,LED封装制造商也做出了回应。产品的大部分会发出UVC,这构成潜在的暴露风险,但Nichia刚刚发布了一种LED,具有对人体无害的两用LED。既可提供一般照明的白光,也可提供405 nm的紫外光,以灭活铜绿假单胞菌,金黄色葡萄球菌(staph)和大肠杆菌(E. coli)等细菌。下图显示了“常规”白光发射器和新的Nichia产品在可见光谱范围内的发射光谱之间的差异。 405 nm处的峰强度比与磷光体转换的白色LED相关的典型蓝色峰高约四倍,但在人眼不敏感的区域。

将Nichia NF2W585AR-P8 LED封装的发射光谱与传统的磷光转换白光LED进行了比较。资料来源:Nichia

由Nichia委托进行的独立测试表明,两用产品在1000 lux的输出功率下连续40小时照射表面5个小时内,灭活了高达98.9%的铜绿假单胞菌。由于光线在可见范围内,因此连续曝光不会对人眼造成有害影响。阻碍该技术广泛采用的一个障碍可能是要求光源长时间工作以达到最大功效。尽管该技术可能证明对细菌有效,但不足以使包括SARS-CoV-2在内的病毒失活。

药用大麻

最后,在不触及药用大麻的情况下,关于在健康应用中如何使用LED的讨论将是不完整的,而在很大程度上,由于使用LED照明,该行业已经发生了爆炸式增长。

欧司朗(Osram)的Fluence最近发布了一项为期两年的研究结果,该研究是与瓦赫宁根大学和研究机构以及德克萨斯州原始慈悲栽培公司合作进行的,旨在确定温室环境中补充LED照明对植物特性的影响,例如大麻素的代谢产物和产量和浓度和萜烯。即使在产量或效能上进行很小的改进,也可能远远超过优化照明系统的实施成本,因此在这一领域的研究非常可靠。这项研究涉及三个不同的大麻品种,得出的结论是,高强度,广谱(即400-700 nm)的补充光可以使产量和代谢产物最大化,而强度较低,广谱照明对产量的影响不大,但仍在改善代谢物水平。

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