一种新型的水激活电子绷带为在家改善慢性伤口愈合提供了快速且经济的解决方案。该研究最近发表在美国《科学进展》杂志上。
慢性伤口是愈合缓慢或根本不愈合的开放性伤口。例如,糖尿病患者中出现的溃疡就是慢性伤口。这些伤口特别成问题,因为它们经常在治疗后复发,并显著增加了截肢和死亡的风险。不幸的是,现有的慢性伤口治疗选择成本高昂,给患者带来了额外的问题首页%华宇平台%首页。现在,研究人员开发了一种使用电场促进慢性伤口愈合的低成本绷带。在动物测试中,使用这些电子绷带治疗的伤口比使用传统绷带治疗的伤口愈合速度快了30%。
“我们的目标是开发一种远不那么昂贵的技术,以加速患有慢性伤口的患者的愈合,”北卡罗来纳州立大学电气与计算机工程助理教授、该工作的共同通讯作者Amay Bandodkar说。“我们还希望确保这项技术足够简单,以便人们在家使用,而不是只能在临床环境中获得。”“这个项目是一个更大的DARPA项目的一部分,该项目旨在通过个性化伤口敷料加速伤口愈合,”哥伦比亚大学生物医学工程教授、该工作的共同通讯作者Sam Sia说。“这项合作项目表明,这些轻量级绷带,只需加水就能提供电刺激,其愈合速度比对照组快,与更大、更昂贵的伤口治疗速度相似。”具体来说,研究团队开发了水动力、无电子敷料(WPEDs),这是一种一次性伤口敷料,一侧有电极,另一侧有一个小型生物相容电池。将敷料应用于患者,使电极与伤口接触。然后向电池滴一滴水,激活它。一旦激活,绷带就会产生持续数小时的电场。
“电场至关重要,因为众所周知,电场加速慢性伤口的愈合,”北卡罗来纳州立大学的研究合著者、博士后研究员Rajaram Kaveti说。电极设计得可以随着绷带弯曲并贴合慢性伤口的表面,这些伤口通常很深且形状不规则。“我们在糖尿病小鼠上测试了伤口敷料,这是人类伤口愈合的常用模型,”研究的共同第一作者、哥伦比亚大学的研究生Maggie Jakus说。“我们发现,来自设备的电刺激加快了伤口闭合的速率,促进了新血管的形成,并减少了炎症,这些都指向了整体伤口愈合的改善。”具体来说,研究人员发现,接受WPEDs治疗的小鼠比接受传统绷带治疗的小鼠愈合速度快了约30%。“同样重要的是,这些绷带可以以相对较低的成本生产——我们谈论的是每个敷料的开销成本只有几美元,”Bandodkar解释道。“糖尿病足溃疡是一个严重的问题,可能导致下肢截肢,”参与该研究的合著者、Beth Israel Deaconess Center的外科教授Aristidis Veves说。“迫切需要新的治疗手段,因为最后一个获得美国食品药品监督管理局批准的产品是25年前开发的。我的团队非常幸运能够参与这个项目,该项目调查了具有革命性管理和治疗糖尿病足溃疡潜力的创新和高效新技术。”此外,WPEDs可以快速且容易地应用。应用后,患者可以四处走动并参与日常活动。这一功能意味着患者可以在家接受治疗,并且更有可能遵守治疗。换句话说,患者不太可能跳过治疗课程或走捷径,因为他们不需要来诊所或保持不动数小时。“我们的下一步包括额外的工作,以微调我们减少电场波动的能力并延长电场的持续时间。我们也正在进行额外的测试,这将使我们更接近临床试验——最终——实际使用可以帮助人们,”Bandodkar说。参考资料:DOI: 10.1126/sciadv.ado7538
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