Băng thông minh cho vết thương khó lành

Hình ảnh băng “thông minh”. Cảm biến nhiệt độ và pH trong băng (bên phải) được đọc bởi bộ vi xử lý (bên trái), có thể kích hoạt băng giải phóng thuốc.

Theo nghiên cứu của Đại học Tufts ở Massachusetts (Hoa Kỳ), những mẫu băng thử nghiệm này có thể giúp chữa lành những vết thương dai dẳng và khó chữa.

Các vết thương da mãn tính do bỏng, đái tháo đường và các bệnh lý khác có thể vượt quá khả năng phục hồi của da.

Những vết thương mãn tính khó liền này là một trở ngại y học đáng kể, tiêu tốn 28 tỷ đô la của nền kinh tế Mỹ mỗi năm.

Băng “thông minh” có thể giúp điều trị với những can thiệp tối thiểu từ bệnh nhân hoặc người chăm sóc.

Theo nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Small, băng sẽ có thể hỗ trợ quá trình lành vết thương tự nhiên của da bằng cách sử dụng một loạt các cảm biến.

"Chúng ta có thể thực hiện một cách tiếp cận mới cho băng vết thương nhờ sự ra đời của các thiết bị điện tử mềm dẻo", TS. Sameer Sonkusale, giảng viên công nghệ điện tử và máy tính tại Khoa Công nghệ Trường Đại học Tufts và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.

“Trên thực tế, các lnh kiện điện tử mềm dẻo đã tạo ra nhiều thiết bị y tế đeo tay, nhưng băng vết rất ít có sự thay đỏi kể từ buổi sơ khai của y học.

“Chúng tôi chỉ đơn giản là áp dụng công nghệ hiện đại cho một nghệ thuật cổ xưa với hy vọng cải thiện kết quả của một vấn đề khó trị”.

Độ pH của vết thương mạn tính là một cách để theo dõi quá trình liền vết thương.

Các vết thương đang liền bình thường nằm trong khoảng từ 5,5 đến 6,5, trong khi vết thương nhiễm trùng không liền có thể có độ pH trên 6,5.

Nhiệt độ là một cách quan trọng để xác định mức độ viêm ở trong và xung quanh vết thương.

Viêm cũng có thể được theo dõi bằng các dấu ấn sinh học đặc hiệu.

Một bộ vi xử lý sẽ đọc dữ liệu từ các cảm biến này và giải phóng kháng sinh theo yêu cầu từ vật mang nó.

Toàn bộ cấu trúc được gắn vào một băng y tế trong suốt để tạo thành một dải băng co giãn dày chưa đến 3 mm.

Các thành phần được chọn để giữ chi phí thấp và dùng một lần, ngoại trừ bộ vi xử lý, có thể tái sử dụng.

"Loại băng thông minh mà chúng tôi tạo ra, với cảm biến pH và nhiệt độ và phân phối thuốc kháng sinh, thực sự là nguyên mẫu cho một loạt các khả năng," Tiến sĩ Sonkusale nói.

“Có thể hình dung việc nhúng các thành phần cảm biến, thuốc và các yếu tố tăng trưởng khác để điều trị các tình trạng khác nhau đáp ứng với các chỉ báo liền vết thương khác nhau”.

“Băng thông minh đã được chế tạo và thử nghiệm thành công trong điều kiện in vitro và nghiên cứu tiền lâm sàng đang được tiến hành.

Các tác giải đứng sau phát minh này hy vọng nó sẽ giúp giảm số ca cắt cụt bàn chân do tiểu đường hiện đang được thực hiện ở Anh - trung bình khoảng 130 ca mỗi tuần.

Ít nhất 1/10 số bệnh nhân tiểu đường có lưu thông máu kém ở chân và bàn chân vì lượng đường trong máu cao làm dày thành các mao mạch, làm giảm lưu lượng máu.

Ngay cả những vết trầy xước nhỏ nhất cũng có thể phát triển thành một vết thương hở vì, khi máu lưu thông chậm lại, da tổn thương bị thiếu máu giàu oxy và các tế bào miễn dịch cần thiết để tự sửa chữa.

Có tới 40% các vết loét tiểu đường mất ba tháng để liền, và khoảng 14% các trường hợp vết thương vẫn còn hiện diện sau một năm.

Hầu hết được điều trị bằng băng thấm hút mủ và mảnh vụn từ vết loét đồng thời giữ cho vết loét không bị nhiễm trùng.

Khí nitơ oxid có thể khiến vết thương liền nhanh hơn như thế nào?

Một loại chất dẻo công nghệ cao phát ra khí chữa liền vết thương có thể làm giảm thời gian cần thiết để điều trị vết thương.

Băng giải phóng từ từ khí nitơ oxid, khiến các mạch máu giãn ra, cải thiện lưu lượng máu đến khu vực.

Điều này làm tăng lượng máu giàu oxy đến vết thương, thúc đẩy sự phát triển của mô khỏe mạnh.

Chất dẻo giải phóng khí, được gọi là EDX110, đã được thử nghiệm ở Anh trên những bệnh nhân bị loét chân nặng do tiểu đường.

Kết quả cho thấy rằng nó chữa lành hoàn toàn nhiều vết loét hơn so với băng bình thường.