Беспроводной «умный» пластырь быстрее заживляет хронически раны на коже

Ученые из Стэнфордского университета (США) разработали беспроводной «умный» пластырь, который быстрее закрывает раны, увеличивает приток крови к поврежденным тканям и ускоряет восстановление кожи, уменьшая образование рубцов, передает EurekAlert!. Подробно разработка описана в журнале Nature Biotechnology.

Инфекции и заболевания, такие как диабет, а также подавленная иммунная система часто приводят к замедлению заживления ран. Хронические раны могут не заживать месяцами и вызывать у пациента беспокойство и депрессию. В худших случаях они представляют серьезную угрозу для жизни. 

Теперь ученые разработали устройство, которое может ускорить заживление ран. «Умная» повязка сочетает в себе беспроводную электрическую стимуляцию и биосенсоры. Если рана заживает медленно или обнаружена инфекция, датчики сообщают центральному блоку обработки данных, что нужна большая электрическая стимуляция. Исследователи смогли отслеживать данные датчика в режиме реального времени на смартфоне.

Электронный слой включает в себя блок микроконтроллера, радиоантенну, хранилище, электростимулятор, биосенсоры и другие компоненты. В толщину он достигает всего 100 микрон — примерно толщину одного слоя латексной краски.

Вся эта схема находится на основе из гидрогеля — резиноподобного полимера, похожего на кожу. Он обеспечивает электрическую стимуляцию поврежденной ткани и сбор данных биосенсора в реальном времени. Полимер в гидрогеле разработан таким образом, чтобы он мог прилипать к поверхности раны, когда это необходимо, и в то же время аккуратно отрываться. Чтобы снять пластырь, нужно нагреть полимер всего на несколько градусов выше температуры тела (40°C).

Предыдущие исследования показали, что электрическая стимуляция ускоряет миграцию кератиноцитов (основных клеток эпидермиса) к месту раны, снижает риск бактериальных инфекций и предотвращает развитие биопленок на раневых поверхностях, активно стимулирует рост тканей и способствует их восстановлению.

[Иллюстрация: Jian-Cheng Lai, Bao Research Group @ Stanford University]