这个「智能创可贴」,知道什么时候该对伤口用药

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03-31 20:44

处理皮肤上的伤口,比较常见的一种方法是用上敷料(纱布、棉球、创可贴等都属于敷料),为了防止伤口感染以及让其尽快愈合,通常还会用上抗生素。

然而,有些伤口其实并不需要抗生素,抗生素的浪费不止导致伤口被过度治疗,也导致多重耐药细菌的出现,这也已经成了全球医疗保健中的一个不可忽略的问题。在不透明的敷料下,也无法了解伤口的愈合情况。

▲图片来自:Unsplash

为了解决这些问题,位于瑞士圣加仑的两个 Empa 实验室 Biointerfaces 和 Biomimetic Membranes and Textiles ,由任群及潘飞领导的跨学科团队研究开发了一种「智能敷料」,并将研究成果发表在刊物《ACS Applied Bio Materials》上。

这种敷料的「智能」之处,在于它可以在伤口需要时才自动释放药物进行治疗。

▲图片来自:Empa

研究人员设计和制造了一种纳米纤维膜,并以此为基础开发了一种包含 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)与 Eudragit 等多种成分的复合材料。

在实验过程中,研究团队将奥替尼啶(一种消毒剂,能对细菌、真菌和一些病毒迅速起作用。在医疗保健领域可用于皮肤、粘膜和伤口消毒)封装在纳米纤维中。那么,怎么能让它在恰当的时候才发挥作用呢?

▲图片来自:Empa

实现「智能」用药,其实就是让敷料能根据环境的刺激做出反应,而这个环境,就是伤口。

如果伤口没有异常情况,就会处于正常的皮肤温度范围。但当伤口受到感染发炎时,温度就会升高,「智能敷料」就会根据温度的变化来变换自己的形态。

▲图片来自:ACS Applied Bio Materials

决定变化的「温度开关」,是 37 ºC 。在处于正常皮肤温度范围时,这种复合材料制成的敷料会处于固体状态。当伤口因发炎而温度升高至 37 ºC 左右,敷料就会变软,「藏」在里面的奥替尼啶就会被释放出来。

在伤口得到处理后,皮肤温度会下降,这时敷料会从较软的状态变回较硬的固体。经过实验,这种「智能敷料」释放药物的过程最多可以重复五次。

▲图片来自:ACS Applied Bio Materials

毫无疑问,比起目前常见的敷料来说,这种「智能敷料」有诸多优点,它能根据伤口的情况决定是否释放药物,也就意味着抗生素会被「用在刀刃上」,从而避免被过度使用。而且它还能重复使用,也不需要频繁地对伤口进行处理。

不过,Empa 目前对这种复合材料制成的敷料只进行了一些初步的测试,虽然证明了它的可行性,但还有许多需要完善的地方。比如研究人员目前正在努力想实现的「微调」,希望「智能敷料」发挥作用的温度差可以控制在较小的范围内,而不需要达到四至五度。

▲图片来自:Empa

其实,几年前马萨诸塞州塔夫茨大学的一个研究小组也开发过一款「智能绷带」,只有 3 毫米厚,​​由透明医用胶带、热激活抗生素凝胶和柔性电子元件组成。

这个「智能绷带」通过测量伤口 pH 值或温度的传感器判断是否发生了感染,如果有感染,就会激活内置在绷带中的加热元件,提高凝胶的温度,向伤口释放更多的抗生素,目前这项研究也依旧在试验过程中。

▲图片来自:塔夫茨大学

既要治疗,也要防止抗生素被滥用,伤口的处理也不是件易事。希望这些「智能敷料」能尽早得到广泛应用,即使不幸受伤,伤口也能得到「智能」的处理。

 

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