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Science子刊:高伟团队开发智能绷带,监测伤口并提供针对性治疗

来源:生物世界 2023-03-27 10:50

该研究开发了一种可伸缩的无线可穿戴生物电子系统,用于慢性伤口的检测和联合治疗。这种新型“智能绷带”,能够让伤口治疗更容易、更有效、更便宜。

通常情况下,当一个人被割伤、擦伤、烧伤或因为各种原因产生伤口时,这些伤口会自己愈合。但情况并非总是如此。例如,糖尿病会干扰伤口愈合过程,减缓伤口愈合速度,这可能会导致感染和溃烂,甚至会导致截肢。这种慢性创伤不仅会使患者衰弱也是医疗保健系统的巨大负担。

 

加州理工学院高伟团队在 Science 子刊 Science Advances 上发表了题为:A stretchable wireless wearable bioelectronic system for multiplexed monitoring and combination treatment of infected chronic wounds 的研究论文。

 

该研究开发了一种可伸缩的无线可穿戴生物电子系统,用于慢性伤口的检测和联合治疗。这种新型“智能绷带”,能够让伤口治疗更容易、更有效、更便宜。

 

 

传统绷带可能只有几层吸收性材料,而智能绷带则不同,它是由一种柔性、有弹性的聚合物制成,内含嵌入式电子设备和药物。这种电子设备可以让传感器监测尿酸或乳酸盐等分子,以及伤口的pH值或温度等状况,这些都可能是炎症或细菌感染的迹象。

 

高伟,加州理工学院助理教授

 

高伟表示,慢性伤口有很多种,尤其是糖尿病性溃疡以及烧伤,这些伤口会持续很长时间,给病人带来巨大的问题,人们需要能够促进伤口愈合的新技术。

 

该研究开发的智能绷带可以通过以下三种方式做出反应:

 

首先,它可以将从伤口处收集到的数据无线传输到附近的电脑、平板或智能手机上,供患者或医疗专业人员查看。

其次,它可以将绷带内储存的抗生素或其他药物直接输送到伤口部位,以治疗炎症和感染。

第三,它可以在伤口上施加低强度的电场来刺激组织生长,从而加速伤口愈合。

在实验室条件下的动物模型中,这款智能绷带显示出了向研究人员提供伤口状况和动物代谢状态的实时更新的能力,以及帮助与人类相似的慢性感染伤口快速愈合。

用于慢性伤口多重监测和治疗的无线可拉伸可穿戴智能绷带

放置于手背上的更大版本的智能绷带

高伟表示,从研究结果来看,这款智能绷带设备很有希望,团队接下来将与南加州大学凯克医学中心合作,重点是改进这一智能绷带技术,并在人类患者身上进行进一步测试,而人类患者的治疗需求可能与实验室动物不同。我们已经在小动物模型上证明了这一智能绷带概念,在未来的道路上,希望提高该设备的稳定性,也希望在更大的慢性伤口上进行测试,因为伤口参数和微环境可能因部位而异。

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