Revolutionaire Slimme Pleister Monitort Wonden En Levert Gerichte Therapie Voor Sneller Genezen

• De slimme pleister kan de toestand van chronische wonden monitoren en geschikte medicijnen afgeven.
• Het heeft pH-, temperatuur- en zuurstofsensoren gefabriceerd op perkamentpapier.
• Alle componenten zijn geselecteerd om de kosten laag te houden.

Chronische niet-genezende wonden, zoals ligplekken en diabetische voet, beïnvloeden meer dan 6,5 miljoen Amerikanen elk jaar. Volgens een studie kost het meer dan 25 miljard dollar om dergelijke wonden jaarlijks te behandelen, en het neemt elk jaar toe door de stijgende prevalentie van diabetes en obesiteit in de vergrijzende bevolking.

Bestaande behandelingen zijn generiek, arbeidsintensief en tamelijk duur. Meestal vertrouwen ze op typische reiniging, zuurstoftherapie, debridement (verwijdering van beschadigde weefsels) of systemische toediening van antibiotica. Verbandsmateriaal beschikbaar in ziekenhuizen en klinieken—hydrocolloïden, schuimen, hydrogels, alginate, en meer—zijn niet veel effectiever.

Onderzoekers van Tufts University hebben daarom een slimme pleister ontwikkeld om de toestand van chronische wonden regelmatig te monitoren en geschikte medicijnen af te geven om de kans op genezing te vergroten. Het prototype heeft als doel de conventionele, passieve verbandsbehandeling te transformeren in een efficiënt paradigm voor het aanpakken van lastige medische uitdagingen.

Componenten Van De Slimme Pleister

Om het natuurlijke genezingsproces te ondersteunen, ontwikkelde het team de pleister met verwarmingselementen en thermo-responsieve medicijn-dragers, die geschikte medicijnen kunnen overbrengen in reactie op ingebouwde temperatuur- en pH-sensoren die infectie en inflammatie monitoren.

Een slimme pleister met een microprocessor (links) en wonddekkingsmodule (rechts) | Credit: Mike Silver/Tufts University

In tegenstelling tot conventionele verbanden, integreert de slimme pleister sensoren (zuurstof, pH, inflammatoire mediatoren), medicijnafgifte (antibiotica, zuurstof, stamcellen), en elektronische intelligentie om het genezingsproces aanzienlijk te verbeteren door individuele reacties te monitoren en geschikte aanpassingen aan de therapie toe te staan. Dit wordt allemaal gedaan met beperkte interventie van de verzorger of patiënt.

Hoe Het Werkt?

Een van de cruciale parameters voor het volgen van de voortgang van een chronische wond is het pH-niveau. Normaal genezende wonden hebben een pH-waarde tussen 5,5 en 6,5, maar voor niet-genezende wonden stijgt de waarde boven 6,5. Een andere belangrijke parameter is temperatuur, die het inflammatieniveau nabij de wond aangeeft.

De slimme pleister heeft nanoschaal zilver (gebruikt als antisepticum), pH-, temperatuur- en zuurstofsensoren gefabriceerd op perkament (hydrofoob) papier. De zuurstofafgifte-module berust op katalytische conversie van waterstofperoxide over mangandioxide nanopartikels gedeponeerde gebieden.

Zuurstofgeneratie en sensoring patch | Courtesy of researchers

Het hydrofoobe papier is bio-compatibel en geschikt voor wondverband. Ze kunnen voorkomen dat waterstofperoxide de geïnfecteerde zone bereikt en zuurstof laten diffunderen naar de wondbodem.

Referentie: NextFlex | Tufts University

Alle componenten van de slimme pleister zijn geselecteerd om de kosten laag te houden. Ook hebben ze alle componenten wegwerpbaar gemaakt, behalve de microprocessor, die herbruikbaar is.

Testen En Toepassingen

Deze typen slimme verbanden hebben een verscheidenheid aan mogelijkheden: ze kunnen worden voorzien van andere sensormodules, medicijnen, en groeifactoren voor het behandelen van verschillende condities in reactie op meerdere genezingsmarkers.

Het prototype is met succes getest in in vitro condities (gecontroleerde omgeving buiten een levend organisme). Het team voert nu klinische studies uit in in vivo condities (levende organismen) om de voordelen ten opzichte van conventionele verbanden te bepalen.

Lees: Nieuwe "Moleculaire Lijm" Kan Effectief Medicijnen Leveren Aan Kankercellen

Ze kunnen de volgende uitdagingen tegenkomen tijdens dit proces:

1. Printen van benodigde heterogene materialen op perkamentpapier onder herhaalde buigcycli.
2. Integratie van flexibele microvloeistof-afgiftekanalen.
3. Passende encapsulatie van elektrische modules.