Хронические раны, такие как диабетические язвы, заживают очень медленно и иногда могут приводить даже к ампутациям или смерти. Новый электронный пластырь ускоряет заживление таких ран при помощи электростимуляции.
Пластырь создан учеными Стэнфордского университета. Прототип устройства состоит из двух слоев. Верхний слой - полимерная пленка толщиной всего 100 микрон, на которой установлены электронные компоненты. Нижний слой - эластичный, похожий на кожу гидрогель, который находится в контакте с раной.
Биосенсоры в повязке непрерывно контролируют электропроводность и температуру поврежденного участка. Прошлые исследования показали, что электропроводность увеличивается по мере заживления ран, в то время как температура падает по мере спада воспаления.
Если эти показатели указывают на то, что рана не заживает, запускается электростимуляция. Пластырь подает небольшие заряды электрического тока в нижележащую ткань. Это ускоряет рост ткани и уменьшает инфекцию, ускоряя скорость, с которой кератиноциты (клетки кожи) мигрируют в область раны, и убивая бактерии.
Во время работы пластырь использует беспроводное подключение для связи со смартфоном. Это позволяет проверять состояние раны, не снимая саму электронную повязку. Когда же пластырь все-таки нужно отклеить, его достаточно нагреть до безопасной температуры в 40 градусов Цельсия. Это заставит контактный гидрогель отделиться от раны, не повредив ее.
Тесты на мышах показали, что использование устройства ускоряет время заживления примерно на 25% и рост кожи примерно на 50%. Ученые подчеркивают, что пройдет еще некоторое время, прежде чем повязку можно будет использовать для лечения людей. Но в конечном итоге устройство будет включать еще больше датчиков для измерения кислотности, метаболитов и биомаркеров.
Описание разработки опубликовано в журнале Nature Biotechnology.
