革命性的智能绷带可监测伤口并提供有针对性的治疗以加快愈合速度
- 智能绷带可以监测慢性伤口的状况并提供适当的药物。
- 它具有在羊皮纸上制作的 pH 值、温度和氧气传感器。
- 所有组件均经过精心挑选，以保持低成本。
慢性不愈合伤口，如床结石和糖尿病足，每年影响超过 650 万美国人。根据一项研究，每年治疗此类伤口的费用超过 250 亿美元，并且由于老龄化人口中糖尿病和肥胖症的加剧，该费用每年都在增加。
现有的治疗方法是通用的、劳动密集型的并且相当昂贵。大多数情况下，他们依赖于典型的清洁、氧疗、清创（去除受损组织）或全身施用抗生素。医院和诊所提供的敷料——水胶体、泡沫、水凝胶、藻酸盐等——效果并不理想。
因此，塔夫茨大学的研究人员制造了一种智能绷带，可以定期监测慢性伤口的状况，并提供合适的药物以增加愈合的机会。该原型旨在将传统的被动包扎治疗转变为解决严峻医疗挑战的有效范例。
智能绷带的组件
为了帮助自然愈合过程，该团队开发了带有加热元件和热响应药物载体的绷带，它可以响应嵌入的温度和 pH 传感器来转移合适的药物，以监测感染和炎症。
带有微处理器（左）和伤口覆盖模块（右）的智能绷带 |图片来源：Mike Silver/塔夫茨大学
与传统绷带相比，智能绷带集成了传感器（氧气、pH值、炎症介质）、药物输送（抗生素、氧气、干细胞）和电子智能，通过监测个体反应并允许适当改变治疗来显着改善愈合过程。这一切都是在护理人员或患者的有限干预下完成的。
它是如何工作的？
pH 值是追踪慢性伤口进展的关键参数之一。通常愈合伤口的 pH 值在 5.5 至 6.5 之间，但对于未愈合的伤口，该值会超过 6.5。另一个关键参数是温度，它提供了伤口附近的炎症水平。
这款智能绷带具有在羊皮纸（疏水性）纸上制作的纳米级银（用作防腐剂）、pH 值、温度和氧气传感器。氧气输送模块依赖于过氧化氢在二氧化锰纳米颗粒沉积区域的催化转化。
氧气发生和传感贴片 |由研究人员提供
疏水纸具有生物相容性，适用于伤口敷料。它们可以防止过氧化氢接触感染区域，并使氧气扩散到创面床。
参考：NextFlex | 塔夫茨大学
智能绷带的所有组件均经过精心挑选，以保持低成本。此外，他们将所有组件都制成一次性的，除了微处理器之外，可以重复使用。
测试和应用
这种类型的智能绷带具有多种可能性：它可以嵌入其他传感模块、药物和生长因子，以响应多种愈合标记来治疗不同的病症。
该原型已成功在体外条件（活有机体外部的受控环境）中进行了测试。该团队目前正在进行体内条件（活体）的临床研究，以确定其相对于传统绷带的优势。
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他们在执行此操作时可能会面临以下挑战：
- 在反复弯曲的情况下将必要的异质材料打印到羊皮纸上。
- 集成灵活的微流体输送通道。
- 电气模块的适当封装。
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