Лечение заболеваний, вызывающих хронические раны на коже, длится долго и обходится недешево. Ученые попытались смягчить проблему излечения накожных поражений с помощью “умных” пластырей, которые ускоряют процесс затягивания ран и делают это автоматически.
В ходе доклинических испытаний собственного электронного медицинского пластыря группа ученых из Стэнфордского университета убедилась, что заживление ран может происходить на 25% быстрее, чем в случае обычной тканевой повязки. Эксперимент проводился на мышах с проверкой на контрольной группе. Концепция прошла проверку практикой, и исследователи занялись подготовкой заявки на патент, а также составлением плана разработки более сложного электронного пластыря для оказания медицинской помощи людям.
Электронный пластырь одновременно защищает рану от внешнего воздействия и стимулирует ее излечение слабым электрическим током – он убивает бактерии и стимулирует гены, отвечающие за заживление. На тончайшей гибкой подложке – тоньше волоса человека – расположены датчики, контроллер и беспроводной передатчик. Электроника работает без встроенного питания – только за счет антенны, которая принимает радиосигнал на определенной частоте и дальше по схеме вырабатывает из него электрический ток.
К коже датчик крепится специальным гидрогелем, который теряет клеящую способность при нагреве до 40 град. C. Если система решит, что лечение окончено, локальный нагрев на несколько градусов заставит пластырь отпасть. Встроенный датчик температуры также следит за возможным усилением инфекции – воспалением – и реагирует на это должным образом. При этом испытания на мышах показали, что умный пластырь не ограничивает движения животных, не вызывает раздражения кожи при непрерывном ношении в течение 15 дней и обеспечивает непрерывный мониторинг температуры и сопротивления.
В то же время система стимулирует заживление на самом глубоком уровне – на уровне стимуляции отдельных генов иммунных клеток. Регулярная проверка образцов тканей из раны показала, что ответственные за восстановления клеток кожи и соединительной ткани гены иммунных клеток повышают свою активность при заданном алгоритме стимуляции раны слабым электрическим током.
Более того, с “умным” пластырем такой восстановительный процесс тканей как ремоделирование кожи идет на 50% быстрее. Это помогает избежать рубцов и других следов былого поражения кожи, не говоря о более быстром и щадящем восстановлении. (3dnews/Машиностроение Украины и мира)