25 نوامبر 2022 - این بانداژ با هدف رفع کمبودهایی که در درمان زخم های مزمن وجود دارد، توسط محققان دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا ساخته شد.

عفونت ها، بیماری هایی مانند دیابت و سیستم ایمنی سرکوب شده اغلب می توانند روند بهبودی را آهسته کرده و به تاخیر اندازند. زخم‌های مزمن ممکن است ماه‌ها طول بکشند و منجر به اضطراب و افسردگی شوند و در بدترین موارد به طور بالقوه می توانند تهدید کننده زندگی باشند. سالانه 25 میلیارد دلار برای درمان زخم های مزمن هزینه می شود. به گفته تیم دانشگاه استنفورد، این بانداژ جدید با افزایش جریان خون به بافت آسیب ‌دیده، سبب بسته شدن سریع‌تر زخم‌ها، و ترمیم پوست را با کاهش قابل توجه تشکیل اسکار، افزایش می‌دهد.

این موفقیت حاصل مدارهای بی سیمی است که در حسگرهای امپدانس/ دما برای نظارت بر پیشرفت بهبود زخم قرار داده شده است. اگر زخم به کندی بهبود یابد یا عفونت تشخیص داده شود، حسگرها به واحد پردازش مرکزی اطلاع می دهند تا تحریک الکتریکی را در سراسر بستر زخم برای تسریع بسته شدن بافت و کاهش عفونت اعمال کند. محققان توانستند داده‌های حسگر را به ‌صورت بی ‌سیم در یک تلفن هوشمند ردیابی کنند.

لایه ی الکترونیکی شامل واحد میکروکنترلر(MCU)، آنتن رادیویی، حافظه، محرک الکتریکی، حسگرهای زیستی و سایر اجزای مورد نیاز است که فقط 100 میکرون ضخامت دارد، شبیه به یک لایه رنگ لاتکس.

مدار بر روی یک هیدروژل - یک پلیمر لاستیکی و پوست مانند - قرار می گیرد که هم برای تحریک الکتریکی و هم برای جمع آوری داده های حسگر زیستی یکپارچه شده است. پلیمر موجود در هیدروژل به دقت طراحی شده است تا در صورت نیاز به طور ایمن به سطح زخم بچسبد، اما هنگامی که تنها چند درجه بالاتر از دمای بدن (40 درجه سانتیگراد) به آن حرارت داده شود، به آرامی و خیلی تمیز از روی پوست جدا می شود.

یوان ون جیانگ، نویسنده اول این مطالعه و محقق فوق دکتری در آزمایشگاه ژنان بائو در دانشکده مهندسی استنفورد، گفت: بانداژ هوشمند با مهر و موم کردن زخم، در حین التیام از آن محافظت می کند. این بانداژ، یک ابزار منفعل نیست. این یک دستگاه شفابخش فعال است که می تواند استاندارد مراقبت در درمان زخم های مزمن را تغییر دهد.

قبلاً گزارش شده بود که تحریک الکتریکی که به نام گالوانوتاکسی نیز شناخته می‌شود، مهاجرت کراتینوسیت‌ها به زخم‌ها را تسریع می‌کند، عفونت‌های باکتریایی را محدود می‌کند و از ایجاد بیوفیلم‌ها بر روی سطوح زخم جلوگیری می‌کند تا به طور فعال رشد بافت را تقویت و به ترمیم بافت کمک کند.

به گفته ی محققان، این بانداژ هوشمند هنوز در حد یک اثبات مفهومی است ، اما امیدوارکننده است. چالش‌هایی که باید بر روی آنها کار شود شامل افزایش اندازه دستگاه در مقیاس انسانی، کاهش هزینه، و حل مشکلات ذخیره‌سازی داده‌های طولانی‌مدت است که در صورت نیاز و فرصت‌ها برای تولید انبوه داده ها، لازم است. حسگرهای دیگری نیز می توانند به این بانداژ برای اندازه گیری متابولیت ها، نشانگرهای زیستی و سطحpH ، اضافه شوند. موانع احتمالی برای استفاده ی بالینی می تواند شامل رد هیدروژل باشد، که در آن پوست ممکن است به دستگاه واکنش نشان دهد که سبب اتصال بد ژل به پوست شود، یا رسوب زیستی یا بیولوژیکی حسگرها[1]، که می تواند باعث تحریک بیشتر زخم گردد.

علیرغم این موانع، محققان گفتند که نسبت به پتانسیل بانداژ هوشمند خود برای بیمارانی که از زخم های مزمن رنج می برند، خوش بین هستند.

این تحقیق درNature Biotechnology منتشر شده است.

منبع:

https://www.imeche.org/news/news-article/electrical-stimulation-bandage-could-offer-hope-for-people-with-chronic-wounds