Пов’язки нового покоління виявлятимуть інфекції, випускатимуть ліки та інше

Коли технології і медицина зустрічаються, виграють усі. Це не обов’язково має бути новий МРТ або лазерний друк на органах – навіть звичайний бинт може отримати вигоду від оновлення. Різні дослідники по всьому світу використовують свої знання та досвід для розробки нових, розумніших та ефективніших перев’язувальних матеріалів, багато з яких вже впевнено виходять з лабораторій у реальний світ. Ось короткий огляд усіх дивовижних технологій перев’язувальних матеріалів, які можна очікувати у недалекому майбутньому:

Пов’язка іншого кольору

У 2010 році німецька команда з Фраунгоферівського науково-дослідного інституту мікросистем і твердотільних технологій EMFT створила пов’язку, яка виглядає як будь-який інший самоклеючий пластир, але змінює колір, щоб вказувати на інфекцію, реагуючи на рівень рН шкіри під нею. Здорові рани, що загоюються, мають рН близько п’яти або шести. Якщо він стає занадто лужним, це може означати, що під ним назріває інфекція. Пов’язка набуває фіолетового кольору при рН від 6,5 до 8,5.

Інша команда з Південної Кореї, Німеччини і США на чолі з доктором Конором Евансом з Центру фотомедицини Веллмана пішла іншим шляхом: Рідкі пов’язки частково фінансуються Міністерством оборони США. Вони також можуть чітко вказувати на загоєння ран, але не шляхом визначення рН. Рідкий бинт призначений для визначення концентрації кисню в шкірі, в тому числі при опіках. Якщо ви не знали, кровопостачання, багате на кисень та глюкозу, є невід’ємною частиною загоєння ран. Дефіцит може призвести до поганого одужання та хронічних виразок.

Наразі оцінка стану рани обмежується нюховим тестом, візуальним оглядом або електрохімічним аналізом, який вимагає введення електродів (наприклад, голок) у рану. Останнє звучить як жалюгідний процес для пацієнтів. Менш інвазивний варіант вимірювання доступний, якщо у вас є обладнання для відстеження радіоактивних маркерів, але позитронно-емісійні томографи коштують дорого і не є широко доступними.

Нова рідка пов’язка команди може надати цю інформацію швидко і просто, змінюючи колір. Два чутливих до кисню барвника – червоний порфірин (подібний до гемоглобіну) і зелений барвник – включені в нітроцелюлозну рідину. Рідина світиться зеленим кольором там, де тканина під нею належним чином насичена киснем, і червоним там, де є дефіцит кисню. Тонка плівка зверху пов’язки не дає атмосферному кисню спотворювати показники, а порфірину – контактувати зі шкірою. Порфірин є унікальним і останнім компонентом, який очікує схвалення FDA, його яскравість дозволяє побачити зміну кольору неозброєним оком. Хоча порфірини, як правило, є дорогими, цей додаток лише у

Група дослідників з Університету Тафтса, Пердью, Гарвардського університету і Жіночої лікарні за підтримки Національного наукового фонду США працює над новим видом біоелектронної “розумної” пов’язки. Команда представила пов’язку, яка використовує датчики, біоматеріали і мікросистемні технології для моніторингу і лікування ран, які потребують більш тривалого догляду, таких як діабетичні виразки і опіки.

Ця технологія, яка отримала назву “гнучка біоелектроніка”, все ще перебуває на стадії становлення. Ідея полягає в тому, щоб інтегрувати схеми в гнучкі, безпечні полімерні підкладки. Призначені для біомедичних і медико-біологічних застосувань, вони зможуть відстежувати процес загоєння, перевіряючи рівень кисню і температуру. Медичні працівники отримуватимуть цю інформацію, навіть – і особливо – коли вони не будуть поруч з пацієнтом.

Вони наполегливо працюють над застосуванням нових матеріалів, таких як гідрогель, для покращення фактору гнучкості. Для доставки ліків полімерні мікрочастинки будуть вбудовані в гідрогелевий пластир пов’язки під час виробничого процесу. Поверх пластиру буде розміщено механізм стимуляції. Гнучкі датчики відстежують температуру і рН, і якщо стан рани змінюється на гірше, дослідники посилають імпульс на стимулятор, щоб вивільнити ліки в мікрочастинках.

Група лікарів з університетів Мельбурна і Монаша під керівництвом Ніко Фоелькера працює над гнучкою пов’язкою, яка використовує нанотехнології для моніторингу та оповіщення. Теоретично, він буде змінювати колір, як рідкі бинти, і використовувати датчики і Bluetooth для передачі даних на смартфон. Ідея полягає в тому, щоб мати можливість виявити ознаки інфекції раніше, причому не знімаючи пов’язку і не ставлячи тим самим під загрозу процес загоєння. Концепція вже має прототип, але потребує більшого фінансування для переходу до клінічних випробувань.

Попереджувальна допомога в перев’язках

Одна команда з Каліфорнійського університету в Берклі, також за підтримки NSF, працює над пов’язкою, яка виявляє пошкодження тканин ще до того, як вони стануть видимими. Призначена для лікування пролежнів, інакше відомих як пролежні, пов’язка відстежує електричні зміни, спричинені загибеллю клітин. По суті, це надрукований масив крихітних електродів на тонкій гнучкій плівці. Пролежні можуть бути будь-якими, але не незначними: Крістофер Рів помер від інфекції, яка почалася з пролежня. Коли внутрішні клітини (не на поверхні шкіри) починають відмирати, клітинні стінки руйнуються, і пов’язка зчитує електричні сигнали, які виходять з деградованих стінок.

Пов’язка вже пройшла випробування на щурах. Дослідник дослідження та професор хірургії в Університеті штату Каліфорнія доктор Майкл Гаррісон сказав: “Коли ви бачите ознаки пролежнів на поверхні шкіри, зазвичай вже занадто пізно… Якщо ви можете виявити пролежні на ранніх стадіях, то рішення просте. Просто зняти тиск”.

Серед інших показань до застосування таких пов’язок – використання електричних полів для контролю процесу загоєння. Теорія полягає в тому, що оскільки клітини, зокрема епітеліальні, реагують на електричні поля, то маніпулювання такими полями може змінити спосіб загоєння ран. Однак на даний момент це все в майбутньому

Обидва проекти NSF і DoD завершуються у 2016 році, але не варто очікувати появи наступного покоління бандажів на наших полицях щонайменше ще п’ять років. Деякі з перелічених тут технологій стосуються дисциплін, які не завжди координуються. Поспілкувавшись з деякими лікарями, які займаються технологіями, описаними в цій статті, ми можемо сподіватися, що “Цифрові тенденції” послужили якійсь невеликій меті, заохотивши хіміків і фахівців з біоелектроніки об’єднатися разом.

Рекомендації редакції

Наступне велике відкриття в науці вже у вашій кишені

Fitbit отримав дозвіл на запуск нової функції, яка може врятувати життя

• Оновлення Samsung Galaxy Watch 4 фокусується на цілісному оздоровленні
• Розумний матрац Babysense Cloud стежить за сном вашої дитини
• Renpho об’єднується з MyFitnessPal, щоб зробити розумне відстеження набагато простішим
• Розумна пов’язка berkeley bioelectronics
• татуювання медичний

Source: digitaltrends.com