超薄智能绷带可快速愈合并监测伤口

超薄智能绷带可快速愈合并监测伤口

数百万患有疾病和免疫系统受到抑制的人经常被迫处理慢性伤口——通常是轻微的伤害,但由于健康状况不佳,愈合时间要长得多。除了恢复程度差异很大之外,糖尿病溃疡等问题也非常昂贵,单次治疗费用高达 50,000 美元。总的来说,慢性伤害每年给美国人带来 250 亿美元的损失,但一种非凡的新设备很快就能提供一种更有效、更经济的方法,不仅能帮助患者康复,而且效果比以往任何时候都好。

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斯坦福大学的研究人员设计了一种智能绷带,它能够实时监测伤口愈合情况,加速伤口周围的组织生长和血流,同时减轻疤痕严重程度。该团队的新材料今天首次发表在《自然生物技术》杂志上,厚度只有 100 微米(相当于一层乳胶漆),但包含无线电天线、电刺激器、生物传感器和其他组件,位于一种类似皮肤的聚合物(称为水凝胶)上。一旦将智能绷带粘贴在患者的伤口上,它会监测温度和其他生物特征读数,然后将这些数据传输到智能手机程序。如果发现伤口愈合得太慢或检测到感染,该设备就会在整个伤口处发出微小的电刺激,以促进组织生长并减少炎症。

智能绷带的照片展示了微控制器单元 (MCU)、晶体振荡器、高通滤波器 (HPF)、刺激和传感电极、印刷电路板的灵活性、水凝胶界面与皮肤的粘附性以及电路板的薄型布局。Jian -Cheng Lai,斯坦福大学 Bao 研究小组

“在封闭伤口时,智能绷带可以在伤口愈合过程中保护伤口,”该研究论文的第一作者袁文江在新闻稿中解释道。“但它不是一种被动工具。它是一种主动愈合设备,可以改变慢性伤口治疗的护理标准。”

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电刺激,又称趋电性,已被证明能加速多种伤口愈合过程,但研究人员指出,关于其影响还有很多需要研究的地方——智能绷带的最终部署也可能有助于实现这一点。目前,这项发明仍处于概念验证阶段,还存在一些尚未解决的问题,包括可扩展性、降低成本和数据存储。报告还指出,人体组织可能会排斥或被水凝胶材料刺激。不过,初步测试表明,对于长期以来困扰无数受伤者的主要问题,这是一个极具希望和独创性的进步。

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