光线被应用于医疗成像、诊断甚至疾病治疗，但是外部施加的雷射光只能穿透人体不超过1公分，甚至有时候只能穿透几微米(micron)，端看光线与目标人体组织的浊度(turbidity，不透明度)；将传统光纤植入人体能让治疗光线接触目标组织，但光纤事后必须以手术取出，也会破坏周围组织，也可能在移除时发生破裂的危险。

为此美国宾州大学(Pennsylvania State University)的电子工程与生物材料工程师们，开发了一种能在人体内照射任何波长光线的新方法，而且据说是首创以柠檬酸盐(citrate)生物可分解软性聚合物制作出的步阶(step-index)光纤。

具体而言，这种新型光纤是以柠檬酸系(citric-acid-based)的有机聚合物制成，是生物可分解的(也就是说在治疗程序完成后可安全留在人体内)，而且能以导电核心与不透明包覆材料制造，以在人体内任何地方提供各种波长的光线，实现精确的治疗。

图右为光源，左边为柠檬酸盐光纤（来源：Pennsylvania State University）

宾州大学生物工程教授Jian Yang接受EE Times访问时表示，光线是医疗领域被广泛应用的工具：“例如我们的柠檬酸盐生物可分解光纤，就能应用于在人体内、传递可切除肿瘤的雷射光；这种光纤也能传送人体组织深处的影像以供疾病诊断，或是用以监测临床治疗的效果。另一个应用案例是传递光线到人体以激发癌症治疗药物，即光动力疗法(photodynamic therapy)。”

柠檬酸盐光纤能被用于重复执行所需的治疗程序，然后留在人体内等待使用生命周期终结就会安全地被生物分解；这种光纤也能被打造为低耗损、软性或是具备可变的折射率，限制光线只在特定区域发光，以破坏肿瘤或是刺激神经元。这种光纤也能搭配不同核心以支持荧光感测、组织成像、传递液体药物，或是精确施放具时效性药物的奈米粒子。

正传递光线之柠檬酸盐光纤侧面图（来源：Pennsylvania State University）

“我们的光纤是用柠檬酸系聚合物制作，这类聚合物有许多官能基(functional group)，可应用于药物复合体(drug conjugation，绑定某个分子与某种毒素使其变得无害)；”Yang表示：“药物能被密封于步阶光纤的包覆层，我们也能打造与固态光纤并列的中空信道，从外部将药物传递至人体内的植入位置。”

这项技术仍在发展初期阶段，研究人员已经在实验室证实了光纤的可行性，接下来将进一步优化材料并改善制造程序以延长其使用寿命，还有实现低耗损光纤以及具备各种特殊功能的光纤；宾州大学电子工程系教授Zhiwen Liu表示：“我们也将开始研究生物与生物医疗应用。”