Denne smarte bandage kan hjælpe med at diagnosticere og behandle dine skader

0
201

Nul

Hvis du skulle sammenligne medicin i oldtidens Grækenland med sundhedsvæsenet i dag, du kunne nævne masser af forskelle: vaccinationer, empirisk testet medicin, og vi tror ikke, at en ubalance af temperamenter, er roden til de fleste sygdomme. Men se tættere, og du vil se, at nogle ting har ikke ændret sig på trods af alle de århundreder, der adskiller os.

Bandager, for eksempel. Hvis du har fundet dig selv på den modtagende ende af en Spartan soldier ‘ s spyd i det antikke Grækenland, du ville have et stykke stof, der vikles omkring dit sår. Finde dig selv med et kronisk sår i dag, og chancerne er, du vil få meget lignende behandling. Princippet om bandage-en barriere, der forhindrer støv, snavs og andre miljømæssige nasties fra at komme ind i et sår, — er forblevet det samme for et eller andet sted over 2.500 år.

Endelig, men bandage er at få sin egen high-tech makeover.

Forskere ved Massachusetts’ Tufts University har arbejdet på en prototype smart bandage, der kan ikke kun holde styr på, hvor godt et sår heler, men også levere lægemidler direkte i stedet for den skade kun, når der er brug for.

SE: Exomedicine ankommer: Hvordan labs i rummet kunne bane vejen for sundhedsydelser gennembrud på Jorden (cover story PDF)

Bandagen er kulminationen af mere end seks års arbejde mellem Totter og andre højere læreanstalter til at skabe en bandage, der omfatter sensorer til at overvåge en række markører, der viser, at vise, hvor godt, eller på anden måde, et sår heler op, sammen med et ‘drug delivery’ – mekanisme, der alle er i en form faktor, der er fleksibel nok til at kunne svøbes omkring et sår.

“Kroniske sår er en meget kompleks biologisk system, og du er nødt til at have bandage interface i meget tæt kontakt med såret, så du kan overvåge, om såret heler. På samme tid, vi ønskede at finde ud af, om der var en måde at gribe ind på det rigtige tidspunkt til at fremskynde sårheling,” Sameer Sonkusale, professor of electrical and computer engineering ved Tufts University ‘ s School of Engineering, fortalte ZDNet.

Bandagen er en kombination af en klud lag og en elektronik lag. Elektronik lag indeholder sensorer, der sporer pH og temperatur i såret — en højere end normal pH og temperatur angiver, at det ikke er helbredende. Iltning sensorer kan også bruges i bandage — iltning niveauer kan bruges til at spore et sår, der gennem sine forskellige faser af helbredelse, med lavere niveauer, hvilket tyder på nedsat recovery.

De Totter ingeniører har designet forbinding for at være et lukket kredsløb. Når det registreres, langsom sårheling eller tegn på betændelse eller infektion, kan det falde af narkotika i såret, ved hjælp af en thermoresponsive system: en mikroprocessor, i bandage skærme, pH og temperatur niveauer og, hvis de går for højt, et stof, der transporterer gel i bandage er varmet op. De varmede op partikler, der indeholder stoffet skrumpe, slippe deres medicin i såret.

“Jeg kan godt lide at kalde det precision diagnostics — du ikke give den samme medicin behandlingsregime til hver person, fordi hver person er forskellig, og deres sårheling kan reagere forskelligt på forskellige stoffer. Det er vigtigt, at vi overvåge, hvordan såret heler, og først derefter levere lægemidler-on-demand,” Sonkusale sagde.

smartbandage2.png
Billede: Tufts University

Overvågning af sår, ikke blot holde sig inden for den bandage — data, der potentielt kan blive sendt ud til en telefon, enten at holde patienten eller lægen informeret, eller at en klinisk anvendelse, hvor det aggregerede data kan anvendes til forskning med henblik på at forfine behandling algoritmer. “Der er absolut værdi i indsamling af data fra alle typer af sår og forhåbentlig vil forbedre kronisk sår behandling i fremtiden. Der er helt sikkert potentialet til det, når vi har alle typer af sår, der er monteret op med disse former for smart bandager,” Sonkusale sagde.

Bandagen er 3 mm tyk, og som sin elektroniske komponenter, der er næsten alle fleksible, der gør det muligt at være viklet rundt om skadestedet bare som en normal klud bandage ville.

Den forbinding, der “kræves en smule engineering fra jorden op, fordi de fleste af tid, sensorer eller drug delivery-systemer, der er på en eller anden måde bundet til et hårdt substrat, ligesom en kapsel eller en sprøjte, eller en silicium eller glas substrat… Når vi har designet disse platforme, vi blev opmærksomme på det faktum, at noget, der er i kontakt med såret skal være virkelig fleksibel og biokompatible med såret,” Sonkusale sagde. Den mikroprocessor, som endnu ikke er fleksible, sidder til den ene side af såret, så de ikke forstyrrer det. Men når en fleksibel version af mikroprocessoren er blevet udviklet, kan det blive mere fuldt indarbejdet i bandage.

For at holde potentielle omkostninger ned, klud og elektronik lag, der kan trækkes fra hinanden; den førstnævnte kan bortskaffes, sidstnævnte genbruges.

Mens den bandage, der potentielt har applikationer på tværs af alle typer af sår-fra akut brænder til liggesår — der er visse kategorier, hvor forbindingen kan være særlig nyttigt.

Tag diabetes, for eksempel: bortset fra traumer som ulykker, den tilstand, som er den hyppigste årsag til, at en amputeret lemmer. Diabetes medfører, hvad der er kendt som perifer neuropati, hvor nerverne til arme og ben dø ud. Uden fuld sensation i deres ekstremiteter, for eksempel, en diabetiker kan skade deres mund og være uvidende af såret. I sidste ende, at skaden kan udvikle sig til et sår, og hvis det ikke lukker ordentligt, kan det blive inficeret, gangrenous og potentielt foden kan være nødvendigt at være amputeret.

“Hvis du har en smart-bandage der holder såret i optimal stand ved at levere for eksempel antibiotika og antimikrobielle stoffer eller ilt, chancerne for at få såret at blive smittet og amputation er meget, meget lavere,” Sonkusale sagde.

Under lab-testede bandager ved hjælp af væv kultur, de Totter ingeniører er nu leder til at starte kliniske forsøg og finde partnere, der kan hjælpe med at tage smart bandage til markedsføring. Sonkusale mener, bandager med overvågning kapaciteter, der alene kan være til rådighed inden for et til to år, mens overvågning og behandling versioner kunne være i brug fem til otte år fra nu.

Forskere over hele verden arbejder også på forskellige typer af smart omslag: et hold fra University of Nebraska-Lincoln, Harvard Medical School og MIT har udviklet en bandage, der leverer lægemidler såsom antibiotika, når fibre inde er opvarmet, mens Swansea University søger at udnytte en kombination af mikro-og nanoteknologi og 5G netværk for smart omslag, der overvåger sårheling.

DE SENESTE OG RELATEREDE DÆKNING

Hvor smart kontaktlinser vil hjælpe med at holde øje med dit helbred

Health tech: Forskere, der arbejder på at kombinere sensorer med off-the-shelf kontaktlinser for en række medicinske applikationer.

Dette synkelige chip bruger lysende bakterier til at spotte skjulte sygdomme

MIT forskere har skabt synkelige chips, der kan hjælpe med at identificere blod i mave-tarmkanalen.

Disse små, ultra-low power chips er at hjælpe forskerne til at forstå dit sind

Forskere ved Purdue University er at udvikle chips, der kan hjælpe forskerne med at forstå, nerve betingelser, og potentielt bidrage til at skabe grundlag for neuroprosthetics.

AI og sundhed: ved Hjælp af maskinen at lære at forstå den menneskelige immunsystem

Microsoft og Adaptive Bioteknologi har indgået et samarbejde om en ambitiøs immunologi projekt, der kunne se sygdomme diagnosticeret meget hurtigere.

Hvordan menneskelige mikrochip implantater kan føre til en ‘demokratisering af sundhedsydelser” via IoT (TechRepublic)

En svensk biohacker har skabt RFID-mikrochips, der kan implanteres i en andens hånd. Han mener, at innovation kan føre til en revolution i IoT sundhed industri.

CES 2018 bliver alvorlig om sundhed, wellness og medical tech (CNET)

Med den dræbte af egenomsorg, fitness og sove enheder på vis på CES, sundheds-og medicinalindustrien gør store rumler i forbruger-tech.

Relaterede Emner:

Innovation

0