Rany przewlekłe to takie, które nie goją się przez kilka tygodni, pomimo zastosowanych procedur leczniczych. To poważny problem, zarówno dla lekarzy, jak i pacjentów, u których praktycznie zawsze obniżają komfort życia, niezależnie od umiejscowienia. Problem trudno gojących się ran dotyczy ok. 20 mln ludzi na świecie, a co roku liczba ta rośnie ze względu na rozprzestrzenianie się chorób cywilizacyjnych (jak otyłość czy cukrzyca).
Czytaj też: Regeneracja wątroby “na żądanie” coraz bliżej? Nigdy wcześniej nie było tak dokładnego modelu
Zespół uczonych z Uniwersytetu Stanforda opracował bezprzewodowy inteligentny opatrunek, który stymuluje regenerację tkanek i monitoruje proces gojenia się ran, zwiększając przepływ krwi oraz zmniejszając podrażnienie skóry. Szczegóły opisano w czasopiśmie Nature Biotechnology.
Bezprzewodowy cud techniki
Inteligentny opatrunek składa się z bezprzewodowego obwodu, który wykorzystuje czujniki impedancji/temperatury do monitorowania postępu gojenia się rany. Jeżeli jego ona słabo zagojona lub wykryto infekcję, centralna jednostka obliczeniowa podejmuje decyzję o zwiększeniu stopnia stymulacji elektrycznej rany, aby przyspieszyć zamykanie tkanek. Cały proces można śledzić w czasie rzeczywistym na smartfonie, bez konieczności stosowania jakichkolwiek przewodów.
Warto wspomnieć, że warstwa elektroniczna, obejmująca jednostkę mikrokontrolera, antenę radiową, stymulator elektryczny, biosensory i inne komponenty, ma grubość zaledwie 100 mikronów – tyle, co pojedyncza warstwa farby lateksowej. Całość jest zamknięta w hydrożelowym polimerze, który bezpiecznie przylega do powierzchni rany, a po podgrzaniu do temperatury kilku stopni powyżej temperatury ciała (ok. 40oC), odrywa się bez problemu.
Dr Yuanwen Jiang ze Stanford School of Engineering mówi:
Uszczelniając ranę, inteligentny opatrunek chroni ją podczas gojenia. Ale to nie jest pasywne narzędzie – to aktywne urządzenie lecznicze, które może przekształcić standard opieki w leczeniu przewlekłych ran.
Stymulacja elektryczna to znany od dawna sposób stymulujący regenerację ran. Przyspiesza migrację keratynocytów do uszkodzonej tkanki, ogranicza infekcję bakteryjną i zapobiega rozwojowi biofilmów na jej powierzchni. Naukowcom udało się wykorzystać dobrze zbadaną technologię i zintegrować ją z danymi z biosensorów w czasie rzeczywistym.
Czytaj też: Jak naprawić uszkodzony narząd? Naukowcy opracowali syntetyczne tkanki i implant z osocza
Prof. Artem Trotsyuk z Uniwersytetu Arizony w Tucson (wcześniej ze Stanford School of Medicine) mówi:
Dzięki stymulacji i monitorowaniu w jednym urządzeniu, inteligentny opatrunek przyspiesza gojenie, ale także śledzi, jak rana się poprawia. Uważamy, że stanowi on rozwiązanie, które umożliwi nowe odkrycia biologiczne i zbadanie wcześniej trudnych do przetestowania hipotez dotyczących procesu gojenia się rak człowieka.