科技日報北京6月23日電 (記者張夢然)據(jù)新一期《自然·材料》報道,美國南加州大學凱克醫(yī)學院和加州理工學院聯(lián)合團隊正在開發(fā)一系列尖端技術,有望徹底改變護理領域,其中包括可自動感知傷口內(nèi)部變化并作出反應的“智能繃帶”。這種高科技敷料經(jīng)過數(shù)次優(yōu)化,現(xiàn)已能持續(xù)提供有關傷口愈合和潛在并發(fā)癥的數(shù)據(jù),并可實時提供藥物及其他治療。該技術其實屬于一種新型電子皮膚,預示了未來數(shù)字健康發(fā)展的方向。
為了改進智能繃帶技術,研究團隊此次綜合利用了材料科學、納米技術、數(shù)字健康等領域的新突破。憑借智能繃帶,臨床醫(yī)生現(xiàn)已可使用無線技術來檢測炎癥、感染或血流問題,然后通過藍牙向患者和醫(yī)療保健提供者發(fā)出警報,同時進行實時治療,而不是被動地等患者來醫(yī)院給傷口敷藥。目前,動物模型試驗取得了良好效果。
該智能繃帶采用多種尖端材料制成,包括生物電子材料,可向組織和細胞傳遞電刺激來幫助愈合。許多智能繃帶都采用了先進的水凝膠,這種水凝膠柔軟、靈活,能夠根據(jù)pH值、溫度或其他環(huán)境因素儲存和釋放藥物。
新型智能繃帶優(yōu)化了多重傳感器,用于檢測傷口微環(huán)境的變化。電化學傳感器可測量蛋白質、抗體、營養(yǎng)素和電解質;光學傳感器可監(jiān)測溫度、pH值和氧氣水平;成像傳感器可檢測細菌感染、測量傷口深度和大小以跟蹤愈合進度。
該團隊近年來一直進行電子皮膚的開發(fā),此次的智能繃帶與之前同類設備不同,其在收集到數(shù)據(jù)后,可立刻使用機器學習工具進行處理和分析,醫(yī)生即使在遠程也能進行快速有效的監(jiān)測和護理。
接下來,團隊還將探究一種新的傷口護理方法,即利用超聲波技術指導實施基因治療。其目標是刺激小腿肌肉血管生長,以降低腿部潰瘍患者截肢的風險。
這其實是一種可穿戴生物電子AI系統(tǒng),它就像“創(chuàng)可貼”一樣薄而輕巧,又比大型監(jiān)護設備更智能,可輔助甚至參與患者傷口愈合全過程。團隊現(xiàn)已在動物模型上取得不錯效果,下一步還將在人體展開測試,最終改善對慢性傷口患者的監(jiān)測和管理,讓醫(yī)生遠程就能收到“傷情報告”,并實時控制藥物釋放或進行電刺激治療。
責任編輯:王雨蜻