Inteligentne opatrunki monitorujące i leczące rany jednocześnie
Naukowcy z RMIT University opracowali inteligentny opatrunek, który monitoruje rany i automatycznie uwalnia środki terapeutyczne.
Naukowcy z RMIT University opracowali inteligentny opatrunek, który może zarówno monitorować stan rany, jak i automatycznie uwalniać środki terapeutyczne. Technologia ta może przyczynić się do lepszego leczenia ran przewlekłych, które stanowią poważne obciążenie dla systemów opieki zdrowotnej na całym świecie.
Rany przewlekłe często wymagają długoterminowej i intensywnej opieki, podczas której stan rany może się nieustannie zmieniać. Istnieją już inteligentne opatrunki, które wykrywają infekcje lub dostarczają leki, jednak połączenie obu funkcji w jednym, prostym systemie okazało się dotychczas technicznie trudne. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Chemical Engineering Science.
Multifunkcjonalne nanocząstki
Zespół badawczy opracował metodę, w której tzw. kropelki węgla, bardzo małe, multifunkcjonalne nanocząstki, są wkomponowane w opatrunek hydrożelowy. Te biokompatybilne nanocząstki mogą wykrywać zmiany w ranie i jednocześnie działać terapeutycznie jako tzw. nanozymy.
Gdy pH rany zmienia się z powodu infekcji, opatrunek zmienia kolor. Ta zmiana może być odczytywana przez przenośne urządzenia inteligentne. Gdy system wykryje oznaki infekcji, automatycznie uwalniane są terapeutyczne nanozymy, aby zwalczyć stan zapalny i wspierać gojenie.
Oprócz automatycznej reakcji, uwolnienie środków terapeutycznych można również aktywować ręcznie, wywierając lekki nacisk na opatrunek. Pozwala to pracownikom służby zdrowia lub pacjentom na dodatkowe leczenie w razie potrzeby. Według pierwszego autora, Nan Nan, doktoranta na RMIT, połączenie tych funkcji może przyczynić się do szybszej interwencji w przypadku infekcji ran. „Możliwość zajęcia się potencjalną infekcją w najwcześniejszym możliwym momencie jest kluczowa w zarządzaniu ranami przewlekłymi, co czyni ten system w czasie rzeczywistym potencjalnym przełomem w opiece zdrowotnej.”
Prostszy projekt
Według badaczy kluczową zaletą nowego systemu jest jego stosunkowo prosta produkcja. Integracja kropelek węgla w hydrożelu tworzy skalowalny projekt, który jest łatwiejszy do wyprodukowania niż wiele istniejących prototypów inteligentnych opatrunków.
Dr Haiyan Li z Wydziału Inżynierii RMIT podkreśla, że zwiększa to prawdopodobieństwo, że technologia ta może być rzeczywiście wprowadzona do praktyki klinicznej. „Wiele inteligentnych opatrunków opracowanych w laboratoriach badawczych jest trudnych do przekształcenia w rzeczywiste produkty kliniczne, ponieważ opierają się na skomplikowanych projektach lub drogich systemach sensorycznych,” mówi.
Zastosowanie kliniczne
Obecne wyniki opierają się jeszcze na badaniach laboratoryjnych. Następnym krokiem są bardziej rozbudowane testy biologiczne i walidacja w odpowiednich modelach ran. Naukowcy poszukują również współpracy z partnerami przemysłowymi w celu dalszego rozwoju i skalowania technologii.
Ostatecznie badacze dążą do integracji inteligentnego opatrunku w szerszym cyfrowym środowisku opieki zdrowotnej. W tym kontekście dane z opatrunku mogą być automatycznie zbierane i analizowane, aby wspierać pracowników służby zdrowia w podejmowaniu decyzji klinicznych i zarządzaniu ranami przewlekłymi.
Opatrunek 3D
Naukowcy z Uniwersytetu Mississippi niedawno rozpoczęli opracowywanie opatrunku 3D do leczenia ran przewlekłych, takich jak owrzodzenia cukrzycowe i odleżyny. Opatrunek składa się z niestandardowej, oddychającej struktury, która stopniowo uwalnia biodegradowalne środki przeciwdrobnoustrojowe. Ma to na celu zapobieganie infekcjom i wspieranie naturalnego procesu gojenia.
Rany przewlekłe często goją się słabo z powodu zmniejszonego przepływu krwi i tlenu, co sprzyja wzrostowi bakterii. Nowy opatrunek oparty jest na chitozanie, naturalnym polimerze, który stymuluje wzrost komórek, hamuje stan zapalny i ma właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Dodatkowo dodano roślinne środki antybakteryjne, które mogą zmniejszyć ryzyko oporności na antybiotyki.
Według badaczy, to podejście oferuje przewagi nad tradycyjnymi opatrunkami, ponieważ nie wymaga organicznych rozpuszczalników. Technologia ta może zapewnić nową, skuteczniejszą metodę leczenia trudnych do wyleczenia ran.
Źródło: https://www.icthealth.org/news/smart-bandages-can-monitor-and-treat-wounds-simultaneously
Źródło: www.icthealth.org