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Neue 'Smart Bandage' erkennt, könnte schädliche Infektionen in Echtzeit verhindern

Mit Kohlenstoffnanoröhrchen eingebettete Bandagen können den Status von Infektionen in Wunden verfolgen.

Pinzette hält den intelligenten Verband. Negar Rahmani / Universität von Rhode Island

Jeder weiß, wie gut Bandagen Wunden bedecken können, aber nur wenige haben sich das Potenzial eines Verbandes vorgestellt, der Infektionen erkennen kann.

Und mit eingebetteten Nanosensoren in Bandagenfasern haben Forscher ein kontinuierliches und nicht-invasives Mittel zur Erkennung und Überwachung einer Infektion in einer Wunde entwickelt, gemäß a aktuelle Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Erweiterte Funktionsmaterialien .

VERBINDUNG: NANOTECHNOLOGIE: LEBENSÄNDERENDE INNOVATION ODER NUR ZU GUT, UM WAHR ZU SEIN?

Neue 'intelligente Bandage' erkennt, kann Infektionen in Wunden verhindern

"Einwandige Kohlenstoffnanoröhren innerhalb des Verbandes können eine Infektion in der Wunde durch den Nachweis von Wasserstoffperoxidkonzentrationen identifizieren", sagte Assistenzprofessor Daniel Roxbury von der Universität Rhode Island URI in a Blogbeitrag .

Bis zu dieser Entwicklung die Herausforderung bei der Verwendung Nanoröhren In solchen Anwendungen liegt es darin, sie auf biokompatible Weise zu immobilisieren, damit sie empfindlich gegenüber ihrer Umgebung bleiben, sagte Roxbury.

"Die Mikrofasern, die die Kohlenstoffnanoröhren einkapseln, erfüllen beide Aufgaben", sagte Roxbury im Blogbeitrag. "Die Nanoröhren werden nicht aus dem Material ausgelaugt, bleiben jedoch empfindlich gegenüber Wasserstoffperoxid in den Wunden."

Neue 'intelligente' Bandage könnte bei Diabetes sehr nützlich sein

Ein miniaturisiertes tragbares Gerät überwacht die "intelligente Bandage" und erkennt drahtlos über eine optische Verbindung Signale von den in die Bandage eingebetteten Kohlenstoffnanoröhren. Dieses Signal kann dann an ein Smartphone-ähnliches Gerät übertragen werden, das senden kann. automatische Warnungen an Patienten oder Gesundheitsdienstleister.

"Dieses Gerät wird ausschließlich zu Diagnosezwecken verwendet", sagte Roxbury im Blogbeitrag. "Es besteht jedoch die Hoffnung, dass das Gerät eine Infektion frühzeitig diagnostiziert, weniger Antibiotika benötigt und drastische Maßnahmen wie Gliedmaßen verhindert."Amputation. Wir gehen davon aus, dass dies besonders bei Menschen mit Diabetes nützlich ist, bei denen die Behandlung chronischer Wunden Routine ist. "

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Daniel Roxbury links und Mohammad Moein Safaee rechts halten Mikrofasermaterialien mit eingebetteten Kohlenstoffnanoröhrchensensoren. Quelle : Negar Rahmani / Universität von Rhode Island

Intelligente Bandagen 'mikrofabriziert' mit Nanosensoren in Textilfasern

Neben Roxbury haben auch der ehemalige URI-Doktorand Mohammad Moein Safaee und der derzeitige Doktorand Mitchell Gravely die Studie hinter dieser neuartigen technologischen Anwendung von Nanomaterialien verfasst.

"Professor Roxbury hat die Idee, tragbare Technologien auf der Basis von Kohlenstoffnanoröhren zu entwickeln, sehr unterstützt, und ich war begeistert, die Leitung des Projekts zu übernehmen", sagte Safaee in der Blogbeitrag .

Safaee verwendete zahlreiche fortschrittliche Technologien, um den neuen Verband im NanoBio Engineering Laboratory von Roxbury im Fascitelli Center for Advanced Engineering herzustellen.

"Wir haben einen Mikrofabrikationsprozess entworfen und optimiert, um Nanosensoren präzise in den einzelnen Fasern eines Textils zu platzieren", sagte Safaee. "Wir haben hochmoderne Mikroskope verwendet, um die Struktur der von uns hergestellten Materialien zu untersuchen.gebautes Nahinfrarotspektrometer zur Optimierung der optischen Eigenschaften der Textilien. "

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Nanosensoren, die in bestimmte Fasern eines Textils eingesetzt werden. Quelle : Daniel Roxbury / Universität von Rhode Island

Kohlenstoffnanoröhrchen-Smart-Bandagen können helfen, Infektionen vorzubeugen

In der folgenden Phase dieses Projekts wird die ordnungsgemäße Funktion der Bandagen in a überprüft. Petrischale - gemischt mit lebenden kultivierten Zellen, die typischerweise in Wunden vorkommen.

"Diese Zellen, die wir verwenden werden, sind als Fibroblasten und Makrophagen weiße Blutkörperchen bekannt, die in Gegenwart pathogener Bakterien Wasserstoffperoxid produzieren", sagte Roxbury im Blogbeitrag. "Wenn alles gut geht, werden wir umziehenZu diesem Zeitpunkt würden wir einen Mitarbeiter finden, der sich auf diese Tierwundmodelle spezialisiert hat. "

Da die intelligenten Bandagen in den folgenden Monaten getestet werden, ist es interessant festzustellen, wie viel Potenzial vorhanden ist. Nanomaterialien müssen im Gesundheitswesen die Versorgungslücken schließen. Statt eines zufälligen Versuchs, die Entwicklung von Infektionen in Wunden auszusetzen, können mit Kohlenstoffnanoröhrchen eingebettete Bandagen eingehende Gesundheitsexperten über den Status ihres Patienten auf dem Laufenden halten-be, was wiederum entscheidende Zeit bei der Behandlung spart, wenn die konventionelle medizinische Versorgung beginnt.

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