综述：柔性、可植入及可穿戴LED器件的光医学视角：进展与潜在医学应用

这篇综述系统探讨了基于光医学理论的下一代柔性/可植入LED光疗设备的跨学科发展，涵盖光生物调节（PBM）、光动力疗法（PDT）、光热疗法（PTT）等核心机制。文章强调通过溶液加工技术（如旋涂、喷墨印刷）在TPU、PDMS等可拉伸基底上集成液态金属与有机发光材料，实现器件柔性化、均匀照明与个性化定制，同时结合薄膜封装技术与微型电池推进可植入应用。综述还指出微LED技术、生物相容性材料与智能控制系统是未来突破临床转化瓶颈的关键。

　　

Abstract
近年来，光疗理论与新型光电材料的进步推动了柔性/可植入LED光疗设备的发展。这类设备需兼具柔性、微型化、个性化、可植入性和均匀照明特性以满足临床需求。当前技术瓶颈包括深部组织穿透不足、刚性器件生物相容性差等问题。通过低温溶液加工技术将液态金属与有机发光材料沉积于TPU、PDMS等弹性基底上，可显著提升器件性能。此外，薄膜封装技术与柔性薄膜电池的整合将实现设备微型化与长期植入稳定性。

Introduction
光疗的历史可追溯至古埃及人利用阳光治疗白癜风。现代光疗始于19世纪，从Finsen的碳弧灯到Maiman的固态激光器，直至1996年LED首次替代激光用于伤口愈合。传统激光因点光源特性易造成热损伤，而LED凭借低功率、宽光谱和安全性成为理想替代品。然而，现有LED设备（如新生儿黄疸治疗仪）体积庞大且无法穿透深部组织。未来方向包括开发可穿戴/可植入柔性器件，通过智能控制与均匀照明解决临床痛点。

核心优势

1. 柔性：贴合人体曲线，集成于纺织品提升舒适度（如Ecoflex基底器件）；
2. 微型化：集成电路与柔性材料使设备便携化，降低医疗成本；
3. 个性化：蓝牙模块实时调节光强与时长，结合压力传感器实现精准治疗（如膀胱功能障碍的optogenetics调控）；
4. 可植入性：突破穿透深度限制，近红外（NIR）与可见光波段均可应用；
5. 均匀照明：微LED阵列或OLED表面光源避免传统光纤的点光源热损伤。

临床机制与应用

• 光生物调节（PBM）：通过激活细胞色素c氧化酶，调控MAPK、PI3K/AKT等通路促进伤口愈合与神经再生；
• 光遗传学：ChR₂
  （蓝光激活）与NpHR（黄光抑制）调控神经元膜电位，用于心血管疾病与糖尿病治疗；
• 光动力疗法（PDT）：光敏剂产生ROS（如¹
  O₂
  ）杀伤肿瘤细胞，适用于皮肤癌与微生物感染；
• 光热疗法（PTT）：光热剂（如金纳米棒）在42–60°C诱导肿瘤细胞凋亡。

制造技术

1. 溶液加工：旋涂量子点（QLED）或钙钛矿（PeLED）于柔性基底；
2. 电极材料：MXene、石墨烯或PEDOT:PSS确保导电性与柔韧性；
3. 封装：有机-无机杂化薄膜防止生物体液侵蚀；
4. 能源：纤维电池或无线供电实现长期植入。

Conclusion
未来光疗设备需融合材料科学、微电子与临床医学，开发兼具生物可降解性与智能反馈的系统。微LED拉伸性改进与绿色材料（如无铅钙钛矿）的应用将是关键突破点。