Noll
Om du skulle jämföra den medicin i antikens Grekland med hälso-och sjukvård idag, du skulle kunna nämna många skillnader: vaccinationer, empiriskt testade läkemedel, och vi tror inte att en obalans i kroppsvätskorna är roten till de flesta sjukdomar. Men titta närmare och du kommer att se att vissa saker har inte förändrats, trots alla århundraden som skiljer oss åt.
Bandage, till exempel. Om du hittat dig själv på den mottagande slutet av en Spartan soldatens spjut i det antika Grekland, skulle du ha en remsa av tyg lindat runt ditt sår. Hitta dig själv med en kronisk sår i dag, och chansen är stor att du kommer få mycket liknande behandling. Principen om bandaget — en barriär som stoppar damm, smuts och andra miljö-obehagligheter från att komma in i ett sår — har förblivit densamma för någonstans över 2500 år.
Slutligen, men bandaget är att få sin egen high-tech makeover.
Forskare vid Massachusetts ” Tufts University har arbetat på en prototyp smart bandage som inte bara kan hålla reda på hur väl ett sår läker, men också leverera läkemedel direkt till platsen för skadan endast när de behövs.
SE: Exomedicine anländer: Hur labs i rymden skulle kunna bana väg för hälso-och sjukvård genombrott på Jorden (cover story PDF)
Bandaget är kulmen på över sex års arbete mellan Tuvor och andra institutioner för högre utbildning för att skapa ett bandage som innehåller sensorer för att övervaka ett antal markörer som visar på att visa hur väl, eller på annat sätt, ett sår läker, tillsammans med en drug delivery-mekanism – allt i en formfaktor som är tillräckligt flexibel för att lindas runt ett sår.
“Kroniska sår är en mycket biologiskt komplexa system, och du måste ha bandage gränssnitt i mycket nära kontakt med såret så att du kan kontrollera om såret att läka. Samtidigt ville vi ta reda på om det fanns ett sätt att ingripa i rätt tid för att påskynda sårläkning,” Sameer Sonkusale, professor i elektro-och datorteknik vid Tufts University School of Engineering, berättade ZDNet.
Bandaget är en kombination av ett lager tyg och en elektronik lager. Elektronik lager innehåller sensorer som spår, pH och temperatur på såret — en högre än normalt pH eller temperatur visar att det inte är helande. Syresättning sensorer kan också användas inom bandage — syresättning nivåer kan användas för att spåra ett sår genom sina olika stadier av läkning, med lägre nivåer, vilket tyder på försämrad återhämtning.
Tufts ingenjörer har utformat bandage för att vara en sluten slinga. När den upptäcker långsam läkning av sår eller tecken på inflammation eller infektion, kan det släppa droger i såret med hjälp av en thermoresponsive system: en mikroprocessor i bandage skärmar pH och temperatur nivåer och, om de går för högt, ett läkemedel som bär gel i bandage värms upp. Den värmde upp partiklarna innehåller läkemedlet krympa, släppa sin medicin i såret.
“Jag gillar att kalla det för precision diagnostics — du inte ge samma behandling för narkotikamissbruk behandling till varje person, eftersom alla personer är olika och deras sårläkning kan reagera olika på olika läkemedel. Det är viktigt att vi följer upp hur såret läker och bara sedan leverera läkemedel på efterfrågan,” Sonkusale sagt.
Bild: Tufts University
Övervakning av såret inte bara stanna inom bandage-data kan skickas till en telefon, antingen för att hålla patienten eller läkaren informeras, eller att en klinisk tillämpning, där aggregerade data kan användas för forskningsändamål att hjälpa till att förbättra behandling algoritmer. “Det är definitivt värde i att samla in data från alla typer av sår och förhoppningsvis kommer att förbättra kroniska sår behandling i framtiden. Det finns definitivt potential för att när vi har alla typer av sår utrustade med dessa typer av smarta bandage,” Sonkusale sagt.
Bandaget är 3 mm tjockt, och dess elektronik komponenter är nästan alla flexibel, så att den kan lindas runt platsen för skada precis som en vanlig trasa bandage skulle.
Bandage “som krävs en bit av teknik från grunden, eftersom de flesta av tiden, sensorer eller drug delivery system är på något sätt knuten till ett hårt underlag, som en kapsel eller en spruta, eller en silikon eller glas substrat… När vi utformat dessa plattformar vi var medvetna om det faktum att allt som är i kontakt med såret ska bli riktigt flexibel och biokompatibla med såret,” Sonkusale sagt. Mikroprocessorn, som ännu inte är flexibel, sitter på ena sidan av såret så att det inte stör den. Men när en flexibel version av en mikroprocessor har utvecklats, kan det vara mer integrerats fullt ut i bandage.
För att hålla potentiella kostnaderna nere, tyg och elektronik lager kan dras isär; de förra kan avyttras, den senare återanvändas.
Medan bandage potentiellt har tillämpningar inom alla typer av sår — från akuta brännskador till liggsår — det finns vissa kategorier där bandaget kan vara särskilt användbara.
Ta diabetes, till exempel: bortsett från trauma såsom olyckor, sjukdomen är den vanligaste orsaken till en amputerad lem. Diabetes orsakar vad som kallas perifer neuropati, där nerverna till armar och ben att dö ut. Utan full känsel i sina armar och ben, till exempel, en diabetiker kan skada sin fot och vara omedveten om såret. Så småningom att skada kan utvecklas till magsår, och om det inte går att stänga ordentligt, det kan bli infekterade, anfrätta och potentiellt foten kan behöva amputeras.
“Om du kan ha en smart bandage som håller såret i optimal kondition genom att leverera, till exempel antibiotika eller antimikrobiella medel eller ens syre, chanserna att få såret att bli smittade och amputation är mycket, mycket lägre,” Sonkusale sagt.
Med lab-testade bandage med hjälp av vävnad kultur, Tufts ingenjörer är nu ute efter att starta kliniska prövningar och hitta partners som kan hjälpa till att ta smarta bandage till kommersialisering. Sonkusale anser bandage med övervakning kapacitet att ensam kan vara tillgänglig inom ett till två år, medan monitoring-och-behandla-versioner kan vara i användning fem till åtta år från och med nu.
Forskare runt om i världen arbetar också på olika typer av smarta bandage: ett team från University of Nebraska-Lincoln, Harvard Medical School, och MIT har utvecklat ett bandage som levererar läkemedel såsom antibiotika när fibrerna inuti är uppvärmd, medan Swansea University är ute efter att utnyttja en kombination av nanoteknik och 5G-nät för smarta bandage att övervaka sårläkning.
DE SENASTE OCH RELATERADE TÄCKNING
Hur smart kontaktlinser kommer att hjälpa till att hålla ett öga på din hälsa
Health tech: Forskare arbetar på en kombination av sensorer med off-the-shelf kontaktlinser för olika medicinska tillämpningar.
Detta sväljbar chip använder glödande bakterier för att upptäcka dolda sjukdomar
MIT-forskarna har skapat sväljbar marker som kan hjälpa till att identifiera blod i mag-tarmkanalen.
Dessa små, ultra-low power marker är att hjälpa forskare att förstå ditt sinne
Forskare vid Purdue University är att utveckla marker som skulle kunna hjälpa forskare att förstå nerv villkor, och eventuellt bidra till att lägga grunden för neuroprosthetics.
AI och hälsa: med Hjälp av maskininlärning för att förstå det mänskliga immunsystemet
Microsoft och Adaptiv Bioteknik har samarbetat på ett ambitiöst immunologi projekt som kan se sjukdomar diagnostiseras mycket snabbare.
Hur mänskliga mikrochip-implantat kan leda till en “demokratisering av hälso-och sjukvården” via IoT (TechRepublic)
En svensk biohacker har skapat RFID-mikrochips som kan implanteras i någons hand. Han tror att innovationen kan leda till en revolution inom IoT hälso-och industrin.
CES 2018 blir värre om hälsa, friskvård och medicinsk teknik (CNET)
Med dödade av egenvård, motion och sömn enheter på visa på CES, hälso-och medicinsk industri gör stora mullrar i consumer tech.
Relaterade Ämnen:
Innovation
0