張夢然
美國斯坦福大學(xué)研究人員24日在《自然·生物技術(shù)》發(fā)表論文稱，他們已開發(fā)出一種無線智能繃帶，通過監(jiān)測傷口愈合過程并治療傷口，以加速受傷組織修復(fù)。研究人員說，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，并通過顯著減少疤痕形成來促進(jìn)皮膚恢復(fù)。
智能繃帶由無線電路組成，使用阻抗/溫度傳感器來監(jiān)測傷口愈合的進(jìn)程。如果傷口愈合較慢或檢測到感染，傳感器會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上實時無線跟蹤傳感器數(shù)據(jù)。
繃帶電子層包括微控制器單元、無線電天線、存儲器、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時生物傳感數(shù)據(jù)。
水凝膠中的聚合物經(jīng)過精心設(shè)計，可在需要時牢固地黏附在傷口表面，但在加熱到僅比體溫高幾度時，可干凈、輕柔地拉開而不會傷害傷口。
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，從而主動促進(jìn)組織生長并幫助組織修復(fù)。研究人員采用經(jīng)過充分研究的技術(shù)，并將其與實時生物傳感器數(shù)據(jù)集成，以提供一種由生物傳感器傳達(dá)信息的新型自動化治療方式。
智能繃帶的生物傳感功能可監(jiān)測局部環(huán)境的生物物理變化，提供實時、快速、穩(wěn)健且極其準(zhǔn)確的方法來測量傷口狀況。
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的基因。同樣，電刺激通過募集更多的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
手指被劃道小口子，我們可能感受不到智能繃帶的好處，但對嚴(yán)重傷口來說，普通繃帶就存在明顯不足了。最關(guān)鍵一點就是無法實時查看傷口的愈合情況。傷口所需的恢復(fù)周期越長，越不方便，因為要檢查愈合情況，醫(yī)護(hù)人員只能頻繁拆解繃帶，這一操作又會對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)對不同類型創(chuàng)傷。
