Inteligentny bandaż wykrywa odleżyny, zanim staną się widoczne

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego opracowali bandaż z elastyczną elektroniką, który wykrywa uszkodzenia tkanek w wyniku odleżyn, zanim jeszcze są one widoczne dla ludzkiego oka.

Zespół oparł się na zmianach elektrycznych, które zachodzą, gdy komórki zaczynają obumierać. Cienki bandaż przetestowano na skórze szczurów. Okazało się, że dzięki rozwiązaniu u licznych zwierząt udawało się wykryć różne stopnie uszkodzenia tkanek.

Bandaż może zapewnić system wczesnego ostrzegania, który pozwoli interweniować, zanim uraz będzie stały. Jeśli odleżyny wykryje się na samym początku, rozwiązanie będzie proste: wystarczy wyeliminować ucisk [przywracając tym samym dopływ krwi] - wyjaśnia dr Michael Harrison z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco.

Odleżyny wiążą się ze śmiertelnymi posocznicami. Ostatnie badanie wykazało, że ryzyko, że hospitalizowany pacjent umrze, jest 2,8 razy wyższe, gdy ma on odleżyny. Zagrożenie odleżynami zwiększają z kolei coraz bardziej rozpowszechnione cukrzyca i otyłość.

Genialność prezentowanego urządzenia polega na tym, że by ocenić uszkodzenie, monitoruje ono właściwości elektryczne tkanki. W praktyce klinicznej nie mamy obecnie żadnej innej metody, która by na to pozwalała.

Na cienkim, giętkim filmie wydrukowano macierz elektrod. Przepuszczając między nimi słaby prąd, można było stworzyć mapę przestrzenną położonych pod spodem tkanek (przeprowadzano spektroskopię impedacyjną).

Amerykanie wyjaśniają, że gdy komórka funkcjonuje prawidłowo, jej ściana spełnia funkcje izolatora, który odcina od kontaktu ze światem zewnętrznym elementy przewodzące, czyli organelle. Autorzy publikacji w Nature Communications posłużyli się nawet porównaniem do kondensatora. Kiedy jednak komórki zaczynają obumierać, ściana traci swoją integralność i jak opornik pozwala na przepływ prądu.

Naśladując odleżyny, naukowcy delikatnie ściskali nagą skórę szczurów między magnesami. Zostawiali je tam na jedną bądź trzy godziny. Przywrócenie krążenia wywoływało stan zapalny i uszkodzenia oksydacyjne, które przyspieszały obumieranie komórek. By śledzić losy rany, inteligentny bandaż zbierał dane raz na dobę przez 3 dni. Jak można się domyślić, godzina ściśnięcia skutkowała lekkim, odwracalnym uszkodzeniem tkanki, a trzy godziny wiązały się z silniejszym i bardziej trwałym urazem.

W przeszłości ludzie wykorzystywali spektroskopię impedacyjną w hodowlach komórek lub do stosunkowo prostych pomiarów w tkankach. Unikatowe jest rozszerzenie stosowania tej metody na wykrywanie i ekstrahowanie użytecznych informacji z ran rozwijających się w ciele. To duży skok - uważa dr Sarah Swisher z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.

« powrót do artykułu