W świecie lepkich bandaży niewiele się zmieniło od 1920 roku, kiedy Josephine Dickinson i jej mąż Earle, pracownik Johnson & Johnson, przykleili gazę do kawałka taśmy samoprzylepnej i wynalazli Band-Aid. Największym osiągnięciem może być górna warstwa Hello Kitty i odrobina antybiotyku w środku.
powiązana zawartość
- Utknąć w historii Band-Aid
Ale teraz grupa inżynierów mechaników w MIT próbuje to zmienić. Opracowali bandaż wykonany z elastycznego, gumowego hydrożelu. Ten „inteligentny” opatrunek, wyposażony w szereg elektroniki i rezerwuarów leków, może monitorować ranę, podawać leki i ostrzegać lekarza, gdy potrzeba więcej lekarstw.
Po pierwsze, zespół kierowany przez profesora Xuanhe Zhao musiał stworzyć hydrożel, który zachowywałby się jak ludzka skóra. Aby to osiągnąć, zdecydowali, że materiał, podobnie jak skóra, będzie musiał być głównie wodą. W listopadzie Zhao ujawnił wyniki prac - hydrożel wykonany z cienkiej sieci biopolimerów i składający się z 90 procent wody.
Materiał przykleja się do metalu lub szkła urządzeń elektronicznych tak, jak ścięgna przyklejają się do kości. „Elektronika jest zwykle twarda i sucha, ale ludzkie ciało jest miękkie i mokre”, powiedział Zhao dla MIT News . „Jeśli chcesz umieścić elektronikę w ścisłym kontakcie z ludzkim ciałem, bardzo pożądane jest, aby urządzenia elektroniczne były miękkie i rozciągliwe pasujące do środowiska. ”Zhao i jego koledzy właśnie opublikowali artykuł o swoich bandażach hydrożelowych w czasopiśmie Advanced Materials.
Aby użyć hydrożelu, Zhao i jego zespół poprowadzili przez niego drut tytanowy, aby zapewnić przewodzenie. Połączyli elektronikę, taką jak czujniki temperatury, z materiałem, dzięki czemu bandaż może wykryć każde ciepło wskazujące na infekcję. Następnie wywiercili w nim dziury i wycięli kanały, aby rozprowadzić lek, podobnie jak miejscowe środki przeciwdrobnoustrojowe, w obrębie urazu. Włożyli nawet diody LED w bandaż. Podłączone do czujników diody LED zapalają się, gdy rana osiągnie odpowiednią temperaturę. W końcu, ponieważ jest kontrolowany zdalnie, bandaż może ostrzegać lekarzy za pośrednictwem aplikacji.
Inżynierowie musieli upewnić się, że wszystko nadal działa, gdy się rozciągnie, i że może utrzymać zarówno sztywną elektronikę, taką jak układy scalone, jak i elastyczne, takie jak przewody. Zhao jest szczególnie zainteresowany interfejsem między elektroniką a ludzkim ciałem i próbuje opracować materiały, które ściśle naśladują nasz naturalny ruch. Bandaż zgina się w trudnych miejscach, na przykład na kolanie lub łokciu.
Kolejnym celem Zhao jest wykorzystanie materiału do budowy sond, które mogą wejść do ciała i mózgu. W szczególności sondy neuronowe są niezwykle trudne do zbudowania, ponieważ mózg ma bardzo wrażliwą odpowiedź immunologiczną na obce obiekty.
„Mózg to miska Jell-O”, powiedział Zhao MIT News . „Obecnie naukowcy próbują różnych miękkich materiałów, aby uzyskać długoterminową biozgodność urządzeń neuronowych. We współpracy ze współpracownikami proponujemy stosowanie wytrzymałego hydrożelu jako idealnego materiału na urządzenia neuronowe, ponieważ hydrożel można zaprojektować tak, aby posiadał podobne właściwości mechaniczne i fizjologiczne jak mózg. ”
Zhao mówi, że jeszcze nie patrzą na komercjalizację. Bandaż nie uzyskał jeszcze aprobaty FDA, ale twierdzi, że niektóre z najwcześniejszych aplikacji mogą być opatrzone ran oparzeniowych, które należy przykryć, monitorować i leczyć.
