基于多模式可穿戴設(shè)備的“智能”繃帶可以實現(xiàn)實時生理監(jiān)測和積極干預，以促進慢性傷口的愈合。然而，在目前的智能繃帶技術(shù)中，傳感器和刺激器的結(jié)合發(fā)展有限。此外，雖然膠電極對于強大的信號轉(zhuǎn)導是必不可少的，但現(xiàn)有黏附敷料的脫落可能導致沒有可切換黏附的脆弱傷口組織的二次損傷。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近期，斯坦福大學鮑哲南及Geoffrey C. Gurtner共同通訊在Nature Biotechnology（IF=68）在線發(fā)表題為“Wireless， closed-loop， smart bandage with integrated sensors and stimulators for advanced wound care and accelerated healing”的研究論文，該研究表明當無線、閉環(huán)、智能繃帶具有集成傳感器和刺激器時，可實現(xiàn)先進的傷口護理，并加速傷口愈合。該研究通過開發(fā)一個靈活的生物電子系統(tǒng)來克服這些問題，該系統(tǒng)由無線供電、閉環(huán)傳感和刺激電路組成，與皮膚界面水凝膠電極能夠按需黏附和分離。

此外，該研究利用小鼠模型證明了傷口護理系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測皮膚阻抗和溫度，并根據(jù)傷口環(huán)境提供電刺激。在臨床前傷口模型中，與對照組相比，治療組愈合速度快25%，真皮重塑增強50%。此外，該研究觀察到單核細胞和巨噬細胞群中預再生基因的激活，這可能促進組織的離子、血管化和真皮恢復。

慢性無法愈合的傷口是一個巨大的醫(yī)療負擔。慢性傷口的定義是在8-12周內(nèi)仍未愈合，并不能恢復受影響部位的功能和解剖完整性。這些傷口與喪失功能和行動能力、社會壓力和孤立程度增加、抑郁和焦慮、住院時間延長以及總體發(fā)病率和死亡率增加有關(guān)。雖然有針對慢性傷口的干預措施，如生長因子、細胞外基質(zhì)、工程皮膚和負壓傷口療法，但這些治療方法的效果并不顯著。

目前的標準護理傷口敷料是被動的，不能積極響應傷口環(huán)境的變化。智能繃帶技術(shù)能夠很好地應對這些挑戰(zhàn)，它們能夠集成多模態(tài)傳感器和刺激器，在最少的醫(yī)生干預下進行實時監(jiān)測和主動傷口護理治療。

用于慢性傷口管理的無線智能繃帶的總體設(shè)計先前的研究表明，隨著傷口的愈合，皮膚阻抗會增加。然而，當傷口感染時，由于生物膜的形成，傷口阻抗會降低。隨著感染的進一步發(fā)展，局部炎癥使傷口溫度升高。這兩種信號都可以被嵌入可穿戴設(shè)備的低成本傳感器輕松捕獲，作為即將發(fā)生的傷口感染的哨兵。這些生物物理信號實時提供了關(guān)于傷口狀況的快速、可靠和準確的信息，為快速、自主地以閉環(huán)方式診斷和監(jiān)測未愈合傷口創(chuàng)造了機會。

目前的智能繃帶技術(shù)在感知生理狀況方面表現(xiàn)出了良好的前景。此外，電刺激也被證明可以改善組織灌注，刺激免疫細胞功能，并通過一種被稱為電刺激的過程加速角質(zhì)形成細胞的遷移。不幸的是，目前的電刺激設(shè)備體積龐大，由電線系住，佩戴不舒服，限制了患者的依從性。

為了提高治療效果，一個理想的智能繃帶平臺需要滿足以下要求。首先，它需要靈活和無線操作，以避免任何不希望的栓系和傳統(tǒng)剛性設(shè)備造成的不適。接下來，它應該整合感知和刺激模式，實現(xiàn)自主的閉環(huán)傷口管理。最后，它應該具有隨需應變的皮膚黏附性，在操作過程中具有緊密的接口，以實現(xiàn)穩(wěn)健的信號轉(zhuǎn)導和能量傳遞，同時也提供容易分離的功能，以避免在設(shè)備移除過程中可能發(fā)生的二次皮膚損傷。為了滿足這些需求，該研究開發(fā)了一種無電池柔性生物電子系統(tǒng)，由無線供電的傳感和刺激電路組成，該電路與使用生物兼容導電聚合物的組織界面堅韌的水凝膠電極相連。研究人員預計這種智能繃帶將改善治療效果，并為傷口護理提供新的知識。

審核編輯：郭婷