زخم‌های مزمن همچون زخم‌ پای دیابتی و زخم فشاری یا زخم بستر به سختی بهبود می‌یابند و چالشی بزرگ برای متخصصان و کابوسی برای بیماران به شمار می‌آید. به تازگی پژوهشگران روسی-آمریکایی، حسگر پانسمان هوشمند ارائه کرده‌اند که همانند پانسمان بر زخم قرار می‌گیرد و روند بهبودی و ترمیم زخم‌های بدن از جمله زخم مزمن پوستی را بدون نیاز به باز کردن بانداژ زخم ردیابی می‌کند. آنها از روش‌های شیمی تجزیه برای شناسایی وجود باکتری‌ها و شدت زخم و چگونگی پاسخ سیستم ایمنی استفاده کردند. برای آشنایی با حسگرهای پوشیدنی و کاربردهای آن با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

چالش فرآیند ترمیم زخم

پزشکان و پرستاران به طور معمول برای نظارت بر فرآیند ترمیم زخم و درمان، بانداژ زخم را برمی‌دارند. برداشتن باند زخم سبب آسیب به بافت در حال بهبود می‌شود. بیماران با زخم‌های مزمن برای جلوگیری از عفونت‌های احتمالی نیاز به مراجعه‌ی حضوری به بیمارستان و درمانگاه دارند. همچنین زخم ممکن است افزون بر معاینه‌ی دوره‌ای، به نمونه برداری از بافت و آزمایش عوامل بیماری‌زا و پاتوژن‌ها نیاز داشته باشد. این روند، فرایندی تهاجمی و پرهزینه و زمان‌بر است که حتی ممکن است در روند درمان مفید نباشد. این مشکلات توجه مهندسان پزشکی را به خود جلب کرد و سبب ایجاد حسگرهای پوشیدنی هوشمندی شد که بر تعدادی نشانگرهای زیستی در طول روند ترمیم زخم نظارت دارد.

موسسه پژوهشی Skoltech با همکاری دانشگاه تگزاس به سرپرستی پروفسور Keith Stevenson، نمونه اولیه‌ای از یک حسگر زخم الکتروتجزیه‌ای ساختند که شامل آرایه‌ای از میکروالکترودهای کربنی بر بستری منعطف است. برای اطمینان از انعطاف‌پذیری بستر آرایه‌ها از ماده‌ی پلی اتیلن ترفتالات (PET) برای بستر استفاده شد. پلی اتیلن ترفتالات یا همان پت در ساخت بطری‌های آب معدنی و بسته‌بندی موادغذایی کاربرد دارد.

پژوهشگران روش‌های الکتروتجزیه‌ای را مورد بررسی قرار دادند. این روش‌ها به دلیل دوام و سادگی و حساسیت برای کاربردهای بالینی امیدوارکننده هستند. روشهای الکتروتجزیه‌ای در شیمی تجزیه، اطلاعات یک مورد تحلیل را با اندازه‌گیری ولتاژ و جریان الکتریکی پیل الکتروشیمیایی دربردارندهٔ ماده‌ی مورد تحلیل به دست می‌آورند. این پژوهش در مجله‌ی ACS Sensors منتشر شده است.

نشانگرهای زیستی قابل شناسایی توسط حسگر پانسمان هوشمند

گروه پژوهشی برای آزمایش حسگر هوشمند، محیطی شبیه‌سازی شده زخم فراهم کردند تا حساسیت حسگر نسبت به سه نشانگر زیستی مهم را بررسی کنند.

۱) نشانگر پیوسیانین: نوعی رنگدانه تولید شده از باکتری به نام پسودوموناس آئروژنوزا است. تولید رنگدانه های خاص از ویژگی های بارز باکتری پسودوموناس آئروژنوزا بوده و می تواند در شناسایی سریع باکتری مورداستفاده قرار گیرد. عمده‌ترین رنگدانه تولیدی توسط این باکتری پیوسیانین نام دارد که ظاهری سبز آبی به کلونی باکتری می‌دهد. این باکتری معمولا در زخم‌های مزمن وجود دارد. برای تشخیص باکتری در زخم از نشانگر آن بهره می‌برند.

۲) نیتریک اکسید (NO): سلول‌های سیستم ایمنی در واکنش به عفونت‌های باکتریایی که در زخم به وجود می‌آید، نیتریک اکسید ترشح می‌کنند.

۳) اوریک اسید (uric acid): این متابولیت با شدت زخم ارتباط دارد.

همه سه ترکیب‌ بیان شده در بالا، ترکیب‌های الکتریکی هستند. بنابراین به فعالیت‌های الکتریکی واکنش نشان می‌دهند و با کمک حسگر الکتروتجزیه‌ای قابل شناسایی هستند. آزمایش‌های گروه پژوهشی نشان داد حسگرهای مبتنی بر این نشانگرها برای نظارت روند بهبود زخم در شرایط بالینی کاربردی خواهند بود. حسگرهمچنین توانست اثر یون‌های نقره Ag+ را تشخیص دهد. یون‌های نقره ماده‌ای ضدمیکروبی است که تولید پیوسانین توسط باکتری را در زخم سرکوب می‌کند. مرحله بعدی پژوهش، بررسی اثر حسگر در درمان زخم افراد در محیط‌های بالینی خواهد بود.

بیشتر بخوانیم:

>>خالکوبی های هوشمند نسل آینده فناوری پوشیدنی
>>تی شرت های چاپ شده ای که بر سلامتی شما نظارت دارند
>>توسعه نخستین پوست الکترونیکی تولیدکننده انرژی و دارای حس لامسه بدون نیاز به حسگرهای لمسی

منبع: medicalxpress

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»