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糖尿病皮肤溃疡等慢性伤口的愈合可能非常缓慢,有可能导致截肢,有时甚至死亡。一种新的绷带可以通过提供电刺激来加速它们的愈合。该原型设备由斯坦福大学的科学家创造,由两层组成。上面是一个只有100微米厚的聚合物薄膜,上面安装有电子元件,薄膜的下面是另一层,一种"像皮肤一样的橡胶"水凝胶,与伤口直接接触。
绷带中的生物传感器持续监测伤口的电阻抗和温度。过去的研究表明,阻抗随着伤口愈合而增加,而温度则随着炎症的消退而下降。
如果这些指标表明伤口难以愈合,绷带中的电刺激器就会被触发,向下层组织输送小电流。如同其他伤口冲洗敷料的情况一样,这样做据称可以通过加快角质细胞(皮肤细胞)迁移到伤口部位的速度,杀死细菌、加速组织闭合并减少感染。
当绷带开始工作时,它使用一个内置的无线电天线与配对的智能手机进行无线通信。使用该手机的护理人员因此可以检查伤口的状况,而不必通过移除绷带反复打扰到伤口的愈合。也就是说,当需要取下绷带时,将其加热到40º C(104º F)可以使水凝胶无害地从伤口表面脱落。
一张图说明了如何将绷带应用于慢性伤口,赖建诚,鲍研究小组@斯坦福大学
在对小鼠进行的测试中,发现使用该设备可将愈合时间加快约25%,并促进皮肤再生约50%。科学家们强调,这种绷带可能还需要一段时间才能用于人身上,因为它仍然需要扩大到人类使用的尺寸,而且生产成本必须降低。
它最终还可能纳入更多的传感器,以测量pH值、代谢物和生物标志物。研究人员认为,它应该既能帮助慢性伤口更快愈合,又能促进我们对这种伤口如何愈合的理解。
该研究论文的共同第一作者Artem Trotsyuk博士说:"通过在一个设备中的刺激和传感,智能绷带加快了愈合速度,但它也能跟踪伤口的改善情况。我们认为它代表了一种新的模式,将促成新的生物发现,并探索以前难以测试的关于人类愈合过程的假设"。
这篇论文最近发表在《自然-生物技术》杂志上。