До сих пор решений для лечения хронических ран было немного, но исследователи из Стэнфордского университета сообщили, что они разработали беспроводную умную повязку, которая показала многообещающие результаты в ускорении восстановления тканей за счет мониторинга процесса заживления ран и одновременного лечения раны.
Исследователи сообщают в статье, опубликованной в Nature Biotechnology, что их устройство способствует более быстрому закрытию ран, увеличивает приток крови к поврежденной ткани и улучшает восстановление кожи, значительно уменьшая образование рубцов.
Умная повязка состоит из беспроводной схемы, которая использует датчики импеданса / температуры для мониторинга заживления ран. Если рана не зажила или обнаружена инфекция, датчики сообщают центральному процессорному блоку, чтобы он усилил электрическую стимуляцию раневого ложа, чтобы ускорить закрытие тканей и уменьшить инфекцию. Исследователи смогли отслеживать данные датчиков в режиме реального времени на смартфоне, и все это без использования проводов.
Инженерное чудо
Электронный слой, включающий микроконтроллер (MCU), радиоантенну, память, электростимулятор, биосенсоры и другие компоненты, имеет толщину всего 100 микрон – примерно как толщина одного слоя латексной краски. Вся эта схема находится поверх искусно сконструированного гидрогеля – эластичного полимера, похожего на кожу, – который интегрирован как для лечебной электростимуляции поврежденных тканей, так и для сбора данных биосенсора в режиме реального времени.
Полимер в гидрогеле тщательно разработан, чтобы надежно прилипать к раневой поверхности, когда это необходимо, и в то же время аккуратно и аккуратно отрываться, не причиняя вреда ране, при нагревании всего на несколько градусов выше температуры тела (40 C / 104 F).
“При заживлении раны умная повязка защищает ее по мере заживления, – говорит Юаньвэнь Цзян, соавтор исследования и аспирант лаборатории Чжэнань Бао, профессора химической инженерии К.К. Ли в Стэнфордской инженерной школе. – Но это не пассивный инструмент. Это устройство для активного заживления, которое может изменить стандарты ухода при лечении хронических ран”.
Ранее сообщалось, что электростимуляция, также известная как гальванотаксис, ускоряет миграцию кератиноцитов к месту раны, ограничивает бактериальные инфекции и предотвращает образование биопленок на раневых поверхностях, чтобы активно стимулировать рост тканей и способствовать восстановлению тканей.
“Благодаря стимуляции и зондированию в одном устройстве, умная повязка ускоряет заживление, но также отслеживает, как улучшается состояние раны, – говорит Артем Троцюк, также соавтор исследования, заведующий кафедрой хирургии и профессор биомедицинской инженерии в Университете Аризоны в Тусоне. – Мы считаем, что это представляет собой новый метод, который позволит сделать новые биологические открытия и исследовать ранее трудные для проверки гипотезы о процессе заживления человека”.