實驗性質的智能繃帶可通過電擊慢性傷口加速癒合
糖尿病皮膚潰瘍等慢性傷口的癒合可能非常緩慢,有可能導致截肢,有時甚至死亡。一種新的繃帶可以通過提供電刺激來加速它們的癒合。該原型設備由斯坦福大學的科學家創造,由兩層組成。上面是一個只有100微米厚的聚合物薄膜,上面安裝有電子元件,薄膜的下面是另一層,一種”像皮膚一樣的橡膠”水凝膠,與傷口直接接觸。
繃帶中的生物傳感器持續監測傷口的電阻抗和溫度。過去的研究表明,阻抗隨著傷口癒合而增加,而溫度則隨著炎症的消退而下降。
如果這些指標表明傷口難以癒合,繃帶中的電刺激器就會被觸發,向下層組織輸送小電流。如同其他傷口沖洗敷料的情況一樣,這樣做據稱可以通過加快角質細胞(皮膚細胞)遷移到傷口部位的速度,殺死細菌、加速組織閉合併減少感染。
當繃帶開始工作時,它使用一個內置的無線電天線與配對的智能手機進行無線通信。使用該手機的護理人員因此可以檢查傷口的狀況,而不必通過移除繃帶反复打擾到傷口的癒合。也就是說,當需要取下繃帶時,將其加熱到40º C(104º F)可以使水凝膠無害地從傷口表面脫落。
一張圖說明瞭如何將繃帶應用於慢性傷口,賴建誠,鮑研究小組@斯坦福大學
在對小鼠進行的測試中,發現使用該設備可將癒合時間加快約25%,並促進皮膚再生約50%。科學家們強調,這種繃帶可能還需要一段時間才能用於人身上,因為它仍然需要擴大到人類使用的尺寸,而且生產成本必須降低。
它最終還可能納入更多的傳感器,以測量pH值、代謝物和生物標誌物。研究人員認為,它應該既能幫助慢性傷口更快癒合,又能促進我們對這種傷口如何癒合的理解。
該研究論文的共同第一作者Artem Trotsyuk博士說:”通過在一個設備中的刺激和傳感,智能繃帶加快了癒合速度,但它也能跟踪傷口的改善情況。我們認為它代表了一種新的模式,將促成新的生物發現,並探索以前難以測試的關於人類癒合過程的假設”。
這篇論文最近發表在《自然-生物技術》雜誌上。