Većinu vremena, kada neko zadobije posekotinu, ogrebotinu, opekotinu ili drugu ranu, telo se samo brine o sebi i samo zaceljuje. Ali to nije uvek slučaj. Dijabetes može ometati proces zarastanja i stvoriti rane koje neće nestati i koje bi se mogle inficirati i zagnojiti.
Ove vrste hroničnih rana nisu samo iscrpljujuće za ljude koji od njih pate. Oni takođe predstavljaju odvod za zdravstvene sisteme, predstavljajući finansijski teret od 25 milijardi dolara samo u Sjedinjenim Državama svake godine.
Nova vrsta pametnog zavoja razvijena u Caltech-u može učiniti lečenje ovih rana lakšim, efikasnijim i jeftinijim. Ovi pametni zavoji su razvijeni u laboratoriji Vei Gaoa, docenta medicinskog inženjerstva, istraživača Instituta za medicinska istraživanja Heritage i naučnika Ronalda i JoAnne Villens.
Rad koji opisuje istraživanje, „Rastegljivi bežični nosivi bioelektronski sistem za višestruko praćenje i kombinovani tretman inficiranih hroničnih rana,“ pojavljuje se u izdanju časopisa Science Advances od 24. marta.
„Postoji mnogo različitih vrsta hroničnih rana, posebno kod dijabetičkih čireva i opekotina koje traju dugo i izazivaju ogromne probleme za pacijenta“, kaže Gao. „Postoji potražnja za tehnologijom koja može olakšati oporavak.“
Za razliku od tipičnog zavoja, koji se može sastojati samo od slojeva upijajućeg materijala, pametni zavoji su napravljeni od fleksibilnog i rastezljivog polimera koji sadrži ugrađenu elektroniku i lekove. Elektronika omogućava senzoru da prati molekule kao što su mokraćna kiselina ili laktat i stanja kao što su pH nivo ili temperatura u rani koja može ukazivati na upalu ili bakterijsku infekciju.
Zavoj može da reaguje na jedan od tri načina: Prvo, može bežično da prenese prikupljene podatke sa rane na obližnji računar, tablet ili pametni telefon radi pregleda od strane pacijenta ili medicinskog stručnjaka. Drugo, može da isporuči antibiotik ili drugi lek koji se nalazi unutar zavoja direktno na mesto rane za lečenje upale i infekcije. Treće, može primeniti električno polje niskog nivoa na ranu da stimuliše rast tkiva što rezultira bržim zarastanjem.
U životinjskim modelima u laboratorijskim uslovima, pametni zavoji su pokazali sposobnost da istraživačima obezbede ažuriranja u realnom vremenu o stanju rana i metaboličkom stanju životinja, kao i da ponude brzo zarastanje hroničnih inficiranih rana sličnih onima koje se nalaze kod ljudi.
Gao kaže da su rezultati obećavajući i dodaje da će se buduća istraživanja u saradnji sa Keck School of Medicine USC fokusirati na poboljšanje tehnologije zavoja i testiranje na ljudskim pacijentima, čije terapeutske potrebe mogu biti drugačije od potreba laboratorijskih životinja.
„Pokazali smo ovaj dokaz koncepta na modelima malih životinja, ali u nastavku želimo da povećamo stabilnost uređaja, ali i da ga testiramo na većim hroničnim ranama jer parametri rane i mikrookruženje mogu varirati od lokacije do lokacije“, on kaže.
