“智能”伤口绷带的传感器可以跟踪愈合情况和免疫反应

来自斯科尔科技大学(Skoltech)和德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的研究人员提出了一种可穿戴传感器的概念验证，这种传感器可以跟踪溃疡、溃疡和其他类型的慢性皮肤伤口的愈合情况，甚至不需要拆除绷带。这篇论文发表在杂志上ACS的传感器．

慢性伤口无法迅速愈合的溃疡，如糖尿病足溃疡或压疮，对医疗保健专业人员来说是非常棘手的，对患者来说是一场噩梦。监察愈合过程在评估治疗需求时，医生和护士通常需要从伤口上取下绷带，这会损害正在恢复的组织，经常会伤害病人，需要去医院，尤其是为了避免进一步感染。此外，如果一个伤口需要的不仅仅是目视检查，其他可用的方法包括组织活检、表面棉签或病原体检测——这些侵入性和昂贵的程序可能需要几天时间，但不能产生有用的治疗指导。

这就是为什么要用“智能”绷带可穿戴式传感器它可以在愈合过程中监测某些生物标志物，已经引起了医学工程师的注意。在这项新的研究中，由Skoltech教务长Keith Stevenson教授领导的俄罗斯-美国团队探索了电分析方法，由于其相对简单、灵敏度、持久性和其他吸引人的特点，在临床应用中特别有前途。

Stevenson说:“我们研究的早期阶段包括描述传感器性能，并在复杂的生物流体模拟物中演示敏感和选择性的多分析物检测，这些模拟物非常接近真实的生物环境。”

在这项新研究中，研究人员建立了基于柔性基底上的碳超微电极阵列(CUAs)的电分析伤口传感器的早期原型。在之前的研究中，该传感器被放置在石英衬底上，但为了确保灵活性，作者开发了一种将阵列放置在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上的方法。

该团队使用模拟伤口环境来测试他们的传感器对三种关键生物标志物的敏感性:由铜绿假单胞菌产生的青青素，一种典型的定植细菌慢性伤口；免疫系统细胞在细菌感染时分泌的一氧化氮(NO);还有尿酸，一种与伤口严重程度密切相关的代谢产物。所有这些化合物都具有电活性:也就是说，它们对电活动有反应，因此可以被电分析传感器检测到。

测试表明，传感器的检测极限和线性动态范围(代表传感器产生有意义的定量结果的浓度范围)都在生物相关浓度范围内，这意味着该设备是基于这些浓度的传感器可用于临床环境下的伤口监测。研究人员还在细胞培养中测试了他们的传感器，成功地从铜绿假单胞菌和巨噬细胞(摧毁细菌和其他“入侵者”的免疫细胞)中检测出了青青素。最后，该传感器还能检测出Ag的影响⁺银离子是一种已知的抗菌剂，可以抑制细菌产生青花素。

“下一步是利用这种传感器技术进行体内研究，并在临床环境中实时监测人体伤口治疗效果，”基思·史蒂文森教授指出。

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