能治病救人的新“智能”繃帶

大多數(shù)時(shí)候，當(dāng)我們的身上出現(xiàn)被割傷、刮傷、燒傷等小傷口的時(shí)候，身體會(huì)照顧好自己并自行愈合；而當(dāng)傷口較大時(shí)，則需要手術(shù)縫合并配合繃帶來(lái)加速傷口愈合。否則，裸露的傷口很容易受到感染；尤其對(duì)于廣大糖尿病患者來(lái)說(shuō)，由于高血糖的緣故，傷口本就難以愈合，也更容易出現(xiàn)潰瘍等，多種并發(fā)癥的發(fā)生，還會(huì)導(dǎo)致截肢甚至死亡。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，3月24日的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表了由高偉副教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在加州理工學(xué)院研發(fā)的，一種實(shí)驗(yàn)性的新“智能”繃帶——用于感染慢性傷口的多重監(jiān)測(cè)和聯(lián)合治療的可伸縮無(wú)線(xiàn)可穿戴生物電子系統(tǒng)，旨在通過(guò)觀察和治療此類(lèi)傷害，以幫助防止惡劣情況的發(fā)生。

與可能僅由吸收材料層組成的典型繃帶不同，智能繃帶由包含嵌入式電子設(shè)備和藥物的柔性和彈性聚合物制成。它包括一個(gè)靈活的、可拉伸的、生物兼容的聚合物基底，在基底的下面是一個(gè)感覺(jué)電極陣列，一對(duì)電壓調(diào)制電極，以及一層藥物負(fù)載的水凝膠。安裝在該基底之上的是一個(gè)小型的、靈活的印刷電路板，其中包含電池、藍(lán)牙芯片和溫度傳感器等電子設(shè)備。

一旦直接應(yīng)用于傷口部位，該繃帶將持續(xù)使用其傳感器檢查尿酸、銨、葡萄糖和乳酸等化學(xué)物質(zhì)的濃度，此外它還檢查傷口的pH值和溫度變化等所有可能表明炎癥或細(xì)菌感染條件的指標(biāo)。

如果檢測(cè)到任何此類(lèi)指標(biāo)，智能繃帶可以通過(guò)以下三種方式之一做出反應(yīng)：首先，它可以將收集到的數(shù)據(jù)從傷口無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)礁浇挠?jì)算機(jī)、平板電腦或智能手機(jī)，供患者或醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人員查看。其次，它可以將儲(chǔ)存在繃帶中的抗生素或其他藥物直接輸送到傷口部位，以治療炎癥和感染。第三，它可以在傷口上施加低水平的電場(chǎng)以刺激組織生長(zhǎng)，從而更快地愈合。

在實(shí)驗(yàn)室條件下的動(dòng)物模型中，智能繃帶已經(jīng)被證明在向研究人員準(zhǔn)確傳遞傷口狀態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)物代謝狀態(tài)的實(shí)時(shí)更新能力；同時(shí)，在殺死大腸桿菌等有害細(xì)菌，提供類(lèi)似于人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的慢性感染傷口的快速愈合等方面，都表現(xiàn)非常出色。