Dependendo do processo de tecelagem, a luz das fibras ópticas penetra no tecido de maneira diferente. Um tecido de cetim (abaixo), onde os fios se cruzam tão raramente quanto possível, claramente "supera" um tecido de linho simples (acima). Crédito:Empa
Sozinho, nu, e com os olhos tapados para proteção:é assim que os recém-nascidos ficam em incubadoras quando estão sendo tratados para icterícia. A irradiação com luz azul em uma incubadora é necessária porque produtos de decomposição tóxica da hemoglobina do pigmento do sangue são depositados na pele em recém-nascidos com icterícia. Pesquisadores da divisão de Membranas Biomiméticas e Têxteis da Empa melhoraram significativamente o procedimento não tão adequado para crianças, combinando o tratamento com as necessidades dos recém-nascidos:A equipe, liderado por Luciano Boesel, desenvolveu pijamas iluminados para bebês que transformam o tratamento em uma experiência de bem-estar.
Para fazer isso, os pesquisadores de materiais criaram tecidos com fibras opticamente condutoras tecidas neles. LEDs operados por bateria servem como fonte de luz para os fios condutores de luz. Junto com o fio convencional, as fibras ópticas são tecidas em um material de cetim que distribui o suprimento de luz uniformemente por todo o tecido, como os pesquisadores relataram recentemente no jornal comercial Biomedical Optics Express .
Tecido de cetim é ideal
Com um diâmetro de cerca de 160 mícrons, as dimensões das fibras ópticas correspondem às dos fios regulares. A equipe de Boesel determinou o ângulo apropriado em que os fios devem ser dobrados durante a tecelagem para que a luz azul permaneça na faixa de comprimento de onda terapêutica de cerca de 470 nanômetros, mas seja emitida na pele do bebê. em vez de permanecer no tecido. O melhor resultado foi alcançado em um processo de tecelagem com uma chamada ligação 6/6, que produz um pano de cetim. Aqui, os fios ópticos têm particularmente poucos pontos de cruzamento com o fio tradicional e são dobrados de maneira ideal para que a luz seja emitida uniformemente sobre a pele.
Os tecidos fotônicos tecidos desta maneira podem ser transformados em um macacão ou um saco de dormir para que o pequeno paciente seja vestido, e pode ser segurado e alimentado. E como os pijamas podem ser produzidos para uso comercial, eles apenas irradiam luz para dentro, na pele do bebê, não é mais necessário que o recém-nascido use uma máscara protetora irritante. Ao contrário da incubadora, onde a luz do tratamento brilha no rosto do bebê, a radiação de ondas curtas do pijama leve não atinge os olhos sensíveis do bebê.
Para fins de demonstração, o tecido iluminado foi costurado em um macacão tradicional. Para futuras aplicações clínicas, o pijama só emitirá sua luz azul para dentro, diretamente na pele da criança. Crédito:Empa
Pijamas leves são suaves para a pele
Maike Quandt, autor principal da publicação, diz que os tecidos iluminados também são adequados para o uso diário. "Os tecidos fotônicos são laváveis e bem tolerados pela pele, "diz o pesquisador. Em um modelo de termorregulação, os pesquisadores estudaram o quão respiráveis são os tecidos leves. Um dos modelos de pele da própria Empa também provou que o pijama também tem um desempenho muito bom em termos de fricção na pele. "O tecido de cetim é macio e combina com o conforto de uso de um macacão infantil típico, "diz o pesquisador de materiais.
Onde as fibras ópticas de polímero são tecidas no tecido e conectadas a LEDs, o tecido brilha em um comprimento de onda terapêutico. Outra vantagem:o tecido acetinado é respirável e confortável na pele. Crédito:Empa
Luz azul em vez de transfusão de sangue
A icterícia infantil é um fenômeno comum, já que o metabolismo dos bebês não é muito resistente nos primeiros dias após o nascimento. Normalmente, o fígado elimina muitas toxinas do corpo. Com a degradação da hemoglobina, Contudo, o fígado da criança ainda pode estar sobrecarregado. Se o produto de degradação tóxico bilirrubina se acumular em grandes quantidades, depósitos amarelos visíveis ocorrem na pele. A situação torna-se então perigosa se a bilirrubina exceder um certo limite e o pigmento amarelo danificar o cérebro. Em casos graves de icterícia, o dano cerebral só pode ser evitado por uma transfusão de sangue.
Hoje, A terapia de luz em incubadoras evita esse desenvolvimento dramático se for aplicada a tempo. Intensidades leves de 30 microwatts por centímetro quadrado no espectro azul transformam a bilirrubina tóxica em uma forma solúvel que pode ser facilmente removida pelos órgãos imaturos do bebê. O protótipo dos pa-jamas irradia atualmente luz azul dos tecidos fotônicos com uma intensidade de luz mais baixa. "Para produção comercial, a intensidade da luz do pijama deve, portanto, ser aumentada um pouco, "diz Maike Quandt. No entanto, isso não deve ser um problema muito grande, pois requer apenas o uso de LEDs mais fortes.
