劉斯影
智能繃帶不僅可以監(jiān)測傷口的溫度和酸堿值,還能加快愈合速度,為慢性傷口患者減輕痛苦。
有些傷口無法自愈,比如燒傷、手術創(chuàng)傷和部分糖尿病潰瘍,這些傷口會長期折磨患者,若不妥善處理,可能將一直無法愈合。它們有時還會被細菌感染,在某些極端情況下甚至是致命的。
目前,針對慢性傷口的各類療法,通常都需要做手術或過度使用抗生素?!坝袛?shù)千萬人被慢性傷口困擾,”加州理工學院的生物醫(yī)學工程師高偉說,“我們急需個性化的治療方案?!?/p>
在發(fā)表于《科學進展》雜志的一項研究中,高偉及其同事在嚙齒動物身上試用了一種智能繃帶。它能加快慢性傷口的愈合速度。這種繃帶由彈性聚合物貼片組成,貼片可粘附在皮膚上,且內(nèi)置藥物和一層輕薄的電子設備,該設備可以監(jiān)控并無線傳輸傷口的有關數(shù)據(jù)。
智能繃帶的成功研發(fā)離不開先前用電刺激促進傷口愈合的有關嘗試。這一過程被稱為“電療”,能將免疫細胞和皮膚細胞引至傷口處,并促進細胞生長和分裂,由此實現(xiàn)對傷口的療愈。2022年,斯坦福大學生物醫(yī)學工程師蔣圓聞發(fā)表的一項研究提到了一種繃帶,它能監(jiān)測傷口溫度和電導率,并依據(jù)所采集的數(shù)據(jù)把控電療的實施過程。
在蔣圓聞的研究中,智能繃帶新增了生物傳感功能。除了溫度和酸堿值,繃帶的生物傳感器還能監(jiān)測氨、葡萄糖、乳酸和尿酸的濃度。這些數(shù)據(jù)綜合反映了傷口發(fā)炎、感染和愈合階段的情況?!吧锘瘜W信號讓我們可以探測到分子水平上所發(fā)生的活動,”蔣圓聞說,“這是關鍵突破點?!备邆ゼ捌渫抡窃谶@個繃帶的基礎上添加了一種電活性凝膠。當它被一個電極刺激時,會釋放出一種抗炎抗菌藥物。另一個電極則直接刺激傷口。
高偉團隊在有糖尿病傷口的嚙齒動物身上測試了這種繃帶,發(fā)現(xiàn)它能準確地檢測出傷口在不同愈合階段的炎癥和代謝情況。借助智能繃帶在內(nèi)的綜合治療,嚙齒動物的傷口在兩周內(nèi)完全愈合了;與之相比,其他單獨療法使傷口部分愈合;未經(jīng)治療的動物,傷口沒有愈合。“我們希望2024年能將智能繃帶技術應用到人類身上?!备邆フf,“希望我們的研究成果能真正造福慢性傷口患者?!?/p>
編輯:要媛