結(jié)合無(wú)線電刺激和生物傳感器 智能繃帶促傷口無(wú)痕修復(fù)
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間：2022-11-25 10:01:24
美國(guó)斯坦福大學(xué)研究人員24日在《自然·生物技術(shù)》發(fā)表論文稱，他們已開(kāi)發(fā)出一種無(wú)線智能繃帶，通過(guò)監(jiān)測(cè)傷口愈合過(guò)程并治療傷口，以加速受傷組織修復(fù)。研究人員說(shuō)，這種繃帶能促進(jìn)傷口更快閉合，增加流向受傷組織的新血流，并通過(guò)顯著減少疤痕形成來(lái)促進(jìn)皮膚恢復(fù)。智能繃帶由無(wú)線電路組成，使用阻抗/溫度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)傷口愈合的進(jìn)程。如果傷口愈合較慢或檢測(cè)到感染，傳感器會(huì)通知中央處理單元在傷口上施加更多的電刺激，以加速組織閉合并減少感染。研究人員能夠在智能手機(jī)上實(shí)時(shí)無(wú)線跟蹤傳感器數(shù)據(jù)。
繃帶電子層包括微控制器單元、無(wú)線電天線、存儲(chǔ)器、電刺激器、生物傳感器和其他組件，厚度僅為100微米，大約是一層乳膠漆的厚度。
所有這些電路都安裝在巧妙設(shè)計(jì)的水凝膠上，該水凝膠被集成以向受傷組織提供治療性電刺激并收集實(shí)時(shí)生物傳感數(shù)據(jù)。
水凝膠中的聚合物經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，可在需要時(shí)牢固地黏附在傷口表面，但在加熱到僅比體溫高幾度時(shí)，可干凈、輕柔地拉開(kāi)而不會(huì)傷害傷口。
電刺激可加速角質(zhì)形成細(xì)胞向傷口部位的遷移，限制細(xì)菌感染并防止傷口表面形成生物膜，從而主動(dòng)促進(jìn)組織生長(zhǎng)并幫助組織修復(fù)。研究人員采用經(jīng)過(guò)充分研究的技術(shù)，并將其與實(shí)時(shí)生物傳感器數(shù)據(jù)集成，以提供一種由生物傳感器傳達(dá)信息的新型自動(dòng)化治療方式。
智能繃帶的生物傳感功能可監(jiān)測(cè)局部環(huán)境的生物物理變化，提供實(shí)時(shí)、快速、穩(wěn)健且極其準(zhǔn)確的方法來(lái)測(cè)量傷口狀況。
研究人員下一步將研究電刺激為何以及如何更快地治愈傷口。他們認(rèn)為，電刺激會(huì)促進(jìn)促再生基因的激活，例如有助于病原體清除和傷口修復(fù)的抗炎基因，以及可增加肌肉和軟組織生長(zhǎng)的基因。同樣，電刺激通過(guò)募集更多的M2抗炎巨噬細(xì)胞增加白細(xì)胞數(shù)量，這些巨噬細(xì)胞具有重要的促再生作用。
總編輯圈點(diǎn)
手指被劃道小口子，我們可能感受不到智能繃帶的好處，但對(duì)嚴(yán)重傷口來(lái)說(shuō)，普通繃帶就存在明顯不足了。最關(guān)鍵一點(diǎn)就是無(wú)法實(shí)時(shí)查看傷口的愈合情況。傷口所需的恢復(fù)周期越長(zhǎng)，越不方便，因?yàn)橐獧z查愈合情況，醫(yī)護(hù)人員只能頻繁拆解繃帶，這一操作又會(huì)對(duì)脆弱的組織造成二次傷害。而從技術(shù)上講，智能繃帶可很好的感知傷口愈合時(shí)皮膚的電導(dǎo)率和溫度變化，電阻抗隨著傷口愈合而增加，局部溫度隨著炎癥消退而下降。不但促進(jìn)愈合、防止感染，還能應(yīng)對(duì)不同類型創(chuàng)傷。（張夢(mèng)然）
責(zé)任編輯：邢敏
