هشاشة العظام هو مرض عظمي جهازي يتميز بانخفاض كتلة العظام, الضرر المجهري, زيادة هشاشة العظام, والميل للكسور. نقص فيتامين د هو أحد العوامل المساهمة في هشاشة العظام, الكساح, وغيرها من أمراض العظام الأيضية. إن تناول مكملات فيتامين د الكافية أمر بالغ الأهمية لعلاج هشاشة العظام, لكن الطرق التقليدية مثل الأدوية قد تشكل مخاطر التسمم وتتطلب مراقبة منتظمة لمستويات الكالسيوم والفوسفور. التعرض لأشعة الشمس, في حين مريحة, لديه قيود مثل التغطية المحدودة, شيخوخة الجلد, وشدة الضوء التي لا يمكن السيطرة عليها.

مصدر الضوء الاصطناعي لعلاج هشاشة العظام

حالياً, علاج هشاشة العظام بمصادر الضوء الاصطناعي ينطوي في المقام الأول على استخدام مصابيح الفلورسنت 280-350 نانومتر, زيادة مستويات فيتامين د بشكل ملحوظ. لكن, مصابيح الفلورسنت لها أطياف واسعة, مما يجعل من الصعب تصفية الأطوال الموجية غير المواتية. يحد الطول الموجي الثابت والحجم الكبير لأجهزة العلاج الضوئي من فعاليتها في علاج هشاشة العظام. هناك حاجة لمصدر ضوء صناعي أكثر مثالية.

التطورات مع تقنية UVB LED

مع تطور تقنية UVB LED, تعالج مصابيح LED UVB عيوب مصابيح الفلورسنت. تتميز مصابيح LED UVB بنطاق طول موجي ضيق (10نانومتر), تصفية الأطوال الموجية غير المرغوب فيها بشكل فعال والسماح باختيار الطول الموجي الأمثل. أنها توفر عمر أطول, انخفاض استهلاك الطاقة, واستقرار أكبر. يمكن ارتداء أجهزة العلاج بالضوء التي تستخدم مصابيح LED UVB, توفير آمنة, مريح, وتجربة علاج يمكن السيطرة عليها بسهولة.

 

 

 

 

 

 

 

نتائج البحث والمعلمات المثلى

تشير الدراسات التي أجراها معهد أبحاث التكامل الطبي والهندسي في معهد بكين للتكنولوجيا إلى أن الطول الموجي الأمثل لتعديل UVB LED لهشاشة العظام هو 293 نانومتر. مقارنة بأشعة الشمس, يعمل مصباح UVB LED عند 293 نانومتر على توليد فيتامين D3 بشكل أكثر فعالية في عينات الجلد. أدى التعرض للأشعة فوق البنفسجية UVB لمدة 0.52 دقيقة إلى إنتاج أكثر من ضعف كمية فيتامين D3 مقارنة بالتعرض لأشعة الشمس لمدة 32.5 دقيقة.. الطول الموجي 293 نانومتر, الطاقة 0.4 ميجاوات/سم², ويشكل التعرض لآلاف السنين جرعة آمنة من إشعاع UVB LED الضيق النطاق, مع عدم وجود ضرر على الجلد, تمكين العلاج الضوئي غير الجراحي لهشاشة العظام.

أجرت كلية الطب بجامعة بوسطن اختبارات على مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية ذات أطوال موجية ومصادر مختلفة. أظهر مصباح LED 293 نانومتر أقصى إمكانية لتوليد فيتامين D3 في أقصر وقت. يفتح هذا البحث الأبواب أمام جيل جديد من تقنيات علم الأحياء الضوئية, استخدام مصابيح LED ذات أطوال موجية محددة لإحداث تأثيرات بيولوجية مستهدفة في جلد الإنسان, المساعدة في العلاج والوقاية من الأمراض المزمنة.

التأثير المحتمل والتطورات المستقبلية

تدرك شركة Yingfeng Optoelectronics الإمكانات الكبيرة لتقنية UVB LED في العلاج بالضوء. تبشر مصابيح UVB LED مقاس 293 نانومتر الخاصة بالشركة بالوعد بتطبيقات مبتكرة في علاج هشاشة العظام, من المحتمل تحسين وإنقاذ الأرواح. تشير الدراسات الوبائية الوطنية إلى انتشار إجمالي لهشاشة العظام 12.4% في الصين, يتجاوز 160 مليون شخص, مما يجعلها الدولة التي بها أكبر عدد من مرضى هشاشة العظام على مستوى العالم. ونحن نعتقد أنه من خلال جهود فرق البحث والعمل الرائد في تكنولوجيا UVB LED, قد تظهر قريبًا حلول علاجية مبتكرة لمساعدة ملايين الأفراد.