Электронная растворяющаяся повязка ускоряет заживление ран на 30%

Электронная растворяющаяся повязка ускоряет заживление ран на 30%

15 Mar 2023
75

Американские ученые из Северо-Западного университета разработали первую в своем роде небольшую, гибкую, растягивающуюся повязку, которая ускоряет заживление ран, применяя электротерапию непосредственно в месте ранения.

В исследовании на животных новая повязка заживляла диабетические язвы на 30% быстрее, чем у экземпляров без повязки.

Повязка также активно контролирует процесс заживления, а затем безвредно растворяется — электроды и все остальное - в организме после того, как необходимость в ней отпадает. Новое устройство может стать мощным инструментом для пациентов с диабетом, чьи язвы могут привести к различным осложнениям, включая ампутацию конечностей или даже смерть.

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances. Это первая биоразлагаемая повязка, способная проводить электротерапию, и первый пример умной регенеративной системы.

"Хотя это электронное устройство, активные компоненты, взаимодействующие с раневым ложем, полностью рассасываются, — сказал один из руководителей исследования Джон А. Роджерс из Северо-Западного университета. —Таким образом, материалы исчезают естественным образом после завершения процесса заживления, что позволяет избежать любого повреждения тканей, которое могло бы быть вызвано физическим извлечением".

Исследователям было интересно узнать, может ли электростимулирующая терапия помочь закрыть раны. По их словам, травмы могут нарушить обычные электрические сигналы организма. Применяя электростимуляцию, можно восстанавливать нормальные сигналы организма, привлекая новые клетки для миграции в рану. "Мы наблюдали, как клетки быстро мигрировали в рану и регенерировали кожную ткань в этом месте. Новая кожная ткань включала новые кровеносные сосуды, а воспаление было подавлено", — рассказывают ученые.

Новое решение представляет собой небольшую гибкую повязку, которая мягко обхватывает место травмы. Одна сторона умной регенеративной системы содержит два электрода: крошечный электрод в форме цветка, располагаемый прямо на раневом ложе, и электрод в форме кольца, который должен находиться на здоровой ткани и окружает всю рану. На другой стороне устройства находится катушка, собирающая энергию для питания системы, и система связи ближнего поля (NFC) для беспроводной передачи данных в режиме реального времени.

Устройство также содержит датчики, которые могут оценить, насколько хорошо заживает рана. Измеряя сопротивление электрического тока через рану, врачи могут отслеживать прогресс лечения. Постепенное снижение измерения тока напрямую связано с процессом заживления. Таким образом, если ток остается высоким, врачи знают, что что-то не так.

Благодаря этим возможностям устройством можно управлять дистанционно, без проводов. Находясь на расстоянии, врач может решать, когда применить электростимуляцию, и следить за ходом заживления раны.

В исследовании на животных моделях ученые применяли электростимуляцию в течение всего 30 минут в день. Даже такой короткий промежуток времени ускорил закрытие раны на 30%.

Когда рана заживает, электрод в форме цветка просто растворяется в организме, минуя необходимость его извлечения. Ученые изготовили электроды из молибдена, который широко используется в электронике и полупроводниках. Они обнаружили, что, когда молибден достаточно тонкий, он может разлагаться. Кроме того, он не мешает процессу заживления. При этом количество металла, который используется для изготовления электродов, настолько минимально, что это не должно вызвать какие-либо серьезные проблемы.