繼首次發(fā)明之后，加州理工學院（Caltech）高偉（音譯）接連開發(fā)更新型智能繃帶，它具有柔韌性，可以隨著皮膚伸展。據(jù)悉，加州理工學院的iCares繃帶對液體進行取樣，并追蹤傷口的生物標志物，以早期發(fā)現(xiàn)感染并預測愈合結果。下面就隨托普仕留學老師一起來看看吧！
一、Caltech開發(fā)出更新型智能繃帶
加州理工學院醫(yī)學工程教授Wei Gao和他的團隊正在開發(fā)下一代智能繃帶——一種“皮膚實驗室”——可以幫助患者和護理人員監(jiān)測慢性傷口，提供治療，并加速愈合。專為傷口，切口，擦傷和燒傷，愈合緩慢，繃帶的目的是跟蹤傷口健康和積極支持恢復。
2023年，高的團隊實現(xiàn)了一個關鍵的里程碑，證明他們的智能繃帶可以從動物模型的慢性傷口中收集實時數(shù)據(jù)。它還通過提供有針對性的治療，如藥物或電刺激，來促進組織再生，從而幫助加速愈合。
二、在人類慢性傷口患者身上測試iCares
現(xiàn)在，高和他在加州理工學院和南加州大學凱克醫(yī)學院的合作者進一步推進了他們的研究。他們在20名患有糖尿病或血液循環(huán)不良等慢性傷口的患者身上測試了一種名為iCares的改進版繃帶。更新后的設備成功地連續(xù)采樣了身體炎癥反應期間產(chǎn)生的液體。該團隊還評估了手術前后的其他患者，以研究繃帶更廣泛的臨床應用。
這種智能繃帶配備了三種不同的微流體組件——引導和控制液體流動的微型模塊——可以清除傷口上多余的水分，同時提供有關生物標志物的實時數(shù)據(jù)。
三、流體樣品的新鮮度確保了準確的檢測
“我們創(chuàng)新的微流體可以去除傷口的水分，幫助傷口愈合。他們還確?？噹Х治龅臉颖臼切迈r的，而不是新舊液體的混合物。為了獲得準確的測量，我們只需要在傷口處采集最新的液體樣本，”高說，他也是傳統(tǒng)醫(yī)學研究所的調(diào)查員?！巴ㄟ^這種方式，iCares可以實時觀察炎癥和感染的重要生物標志物。”
事實上，在《科學轉化醫(yī)學》(Science Translational Medicine)雜志上發(fā)表的一篇新論文中，Gao和他的同事們表明，這種智能繃帶可以在患者出現(xiàn)癥狀前一到三天檢測到一氧化氮(一種炎癥指標)和過氧化氫(一種感染的生物標志物)等分子。
四、人工智能驅(qū)動的傷口分類和愈合預測
在進一步的進展中，該團隊開發(fā)了一種機器學習算法，可以成功地對患者的傷口進行分類，并預測愈合時間，其準確度與臨床專家相當。
這種繃帶由柔韌的、生物相容的聚合物條組成，可以用低成本3D打印出來。它集成了納米工程生物標記傳感器陣列，這是一次性的衛(wèi)生和一次性應用。該系統(tǒng)還包括一個可重復使用的印刷電路板，用于處理信號處理和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩艚缑?，如智能手機。
iCares的三聯(lián)微流控模塊包括一個膜，它可以從傷口表面吸收傷口液體，一個生物啟發(fā)組件，它可以將液體通過設備傳送到傳感器陣列上，在那里對液體進行分析，還有一個微柱模塊，它可以將采樣液體帶到繃帶的外部。
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