«Умный» бинт iCares определяет состояние раны в реальном времени

Профессор медицинской инженерии Калифорнийского технологического института Вэй Гао (Wei Gao) и его коллеги представляют «умный» бинт будущего – «лабораторию на коже», которая не только поможет пациентам и медперсоналу следить за состоянием хронических ран, но и обеспечит лечение и ускорит процесс заживления тех порезов, ранений, царапин и ожогов, которые медленно заживают сами по себе.

В 2023 году команда Гао преодолела первое препятствие на пути к достижению этой цели, показав, что разработанный ими «умный» бинт может в режиме реального времени предоставлять данные о состоянии хронических ран на животных моделях, а также ускорять процесс заживления за счет своевременного применения лекарств или электрических полей для стимуляции роста тканей.

Теперь Гао и его коллеги из Калифорнийского технологического института и Медицинской школы Кека при Университете Южной Калифорнии преодолели еще одно препятствие, продемонстрировав, что усовершенствованная версия их бинта, который они назвали iCares, смогла постоянно брать образцы жидкости, которую организм посылает к ранам в рамках воспалительной реакции, у 20 пациентов с хроническими ранами. Эти раны не могли зажить либо из-за диабета, либо из-за плохого кровообращения. Кроме того, исследователи изучали пациентов до и после операции.

Умный бинт, оснащенный тремя различными микрожидкостными компонентами – миниатюрными модулями, которые направляют и иным образом контролируют поток жидкости,  удаляет избыточную влагу из ран и предоставляет данные о присутствующих биомаркерах в режиме реального времени.

«Наша инновационная система микрожидкостей удаляет влагу из раны, что способствует заживлению. Она также позволяет анализировать свежие образцы жидкостей, а не смесь старой и новой среды. Чтобы получить точные результаты, нам нужно брать пробы только самой новой жидкости на месте раны, – говорит Гао, который также является исследователем Heritage Medical Research Institute. –Таким образом, iCares может в режиме реального времени следить за важными биомаркерами воспаления и инфекции».

Действительно, в новой работе, опубликованной в журнале Science Translational Medicine, Гао и его коллеги показывают, что «умная» повязка может обнаруживать такие молекулы, как оксид азота – индикатор воспаления, и перекись водорода – биомаркер инфекции, причем потенциально за один-три дня до появления симптомов у пациентов.

Кроме того, команда разработала алгоритм машинного обучения, который может успешно классифицировать раны пациентов и предсказывать время заживления с точностью, сравнимой с точностью эксперта-клинициста.

Бинт состоит из гибкой, биосовместимой полимерной ленты, которая может быть напечатана в 3D с минимальными затратами. В него встроен нанотехнологичный массив датчиков биомаркеров, который является одноразовым и предназначен для обеспечения гигиены и единовременного применения. Система также включает многоразовую печатную плату, которая обрабатывает сигнал и передает данные по беспроводной связи на пользовательский интерфейс, например, на смартфон. Триада микрожидкостных модулей в iCares включает мембрану, которая всасывает раневую жидкость с поверхности раны, биологически активный компонент, который переносит жидкость через устройство на сенсорную матрицу, где происходит анализ, и модуль микропипеток, который переносит отобранную жидкость на внешнюю сторону повязки.

Группа больниц Колан (Kolan Hospital Group) Турция,СтамбулОставить заявку

Больница израильской онкологии LISOD (Лисод) Оставить заявку

Больница Адатып (ADATIP) Турция,Сакарья 5.00 (1 отзыв)Оставить заявку

Опубликовано: 24.04.2025

Обновлено: 24.04.2025

Медицинский автор, Медицинский редактор:

Степан Юк