Zasilane bezprzewodowo inteligentne bandaże mogą odmienić życie pacjentów z niegojącymi się ranami. Opracowane przez naukowców, obiecują przyspieszyć proces regeneracji skóry. Na jakiej zasadzie mają działać?
Spis treści
Wraz z postępem technologicznym, naukowcy koncentrują się na rozwoju bardziej zrównoważonych i przyjaznych dla środowiska materiałów. Bezprzewodowe, ekologiczne „inteligentne bandaże” opracowane przez naukowców z University of Glasgow i University of Southampton, we współpracy z zespołem badawczym z Francji, obiecują rewolucję w leczeniu niegojących się ran. Według ekspertów ta pionierska technologia może pomóc pacjentom uniknąć infekcji oraz ograniczyć konieczność stosowania antybiotyków.
Inteligentne bandaże ułatwią życie
Nowoczesne bandaże wykorzystują czujniki, które monitorują stan rany w czasie rzeczywistym. Dzięki temu lekarze i personel medyczny może uzyskać szczegółowe informacje na temat tempa gojenia, obecności infekcji i innych czynników wpływających na proces zdrowienia. To nie tylko umożliwia szybką reakcję, ale także pozwala dostosować terapię do indywidualnych potrzeb pacjenta.
Pacjenci cierpiący z powodu przewlekłych, niegojących się ran związanych z chorobami takimi jak rak, cukrzyca czy uszkodzone naczynia krwionośne, mają nadzieję na poprawę jakości życia dzięki innowacyjnym bandażom.
Aktualne metody leczenia takich ran są często bolesne i czasochłonne oraz wymagają skomplikowanego procesu oczyszczania. Jednak naukowcy są przekonani, że nowa technologia w postaci zaawansowanych bandażów może odmienić tę sytuację. Zespół badaczy również uważaj, że ich rozwiązania może przyczynić się do spowolnienia rozwoju groźnych superbakterii, które znane są z tego, że są oporne na antybiotyki.
W czasopiśmie naukowym IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems naukowcy opisali, w jaki sposób zbudowali inteligentne bandaże i wykazali jego skuteczność przeciwbakteryjną. We wspomnianym artykule przedstawiono pierwsze zastosowanie bezprzewodowego transferu mocy z rezonansem magnetycznym do dostarczania energii elektrycznej do standardowych tekstyliów za pomocą haftu lub sitodruku.
Jak zbudowane są inteligentne bandaże?
Naukowcy osiągnęli znaczący przełom poprzez stworzenie ultracienkiej i elastycznej cewki indukcyjnej, która może być zintegrowana z tkaniną bandaża. Wykorzystali zaawansowaną technikę znaną jako bezprzewodowy transfer energii w rezonansie magnetycznym, która umożliwia zasilanie diod UV bez konieczności stosowania tradycyjnych baterii. Cewka indukcyjna otrzymuje energię drogą powietrzną, przesyłaną z drugiej cewki podłączonej do sieci elektrycznej.
Dzięki temu rewolucyjnemu rozwiązaniu, bandaże wyposażone w diody UV mogą być stosowane do terapii świetlnej w leczeniu ran. Diody emitując specjalne fale świetlne, przyspieszają proces gojenia się i redukują obecność bakterii na powierzchni rany. Zasilanie bezprzewodowe eliminuje potrzebę częstej wymiany baterii, co przekłada się na większą wygodę pacjenta oraz zmniejszenie obciążenia środowiska. Mogą być zasilane w nieskończoność!
Naukowcy opracowali również elastyczny rezystor elektroniczny, który wykonano ze srebra i węgla. Nadrukowano go na powierzchnię tekstylną, tworząc swoisty element grzejny, idealny do noszenia na ciele. Układ może być nagrzany do 60 stopni Celsjusza, będąc jednocześnie oddalonym o 2 cm od nadajnika. Wydajność przekracza 50%. Takie umiejscowienie wynika z faktu, iż grzejniki są bardzo energochłonne — mają więc tendencję do bardzo szybkiego wyczerpania baterii lub do dostarczania jedynie umiarkowanej ilości ciepła przez nieco dłuższy czas.
Przy projekcie pracował dr Mahmous Wagih z James Watt School of Engineering School z University of Glasgow, który jest również współautorem artykułu.
Wydajność dostarczania energii jest dwukrotnie większa niż w przypadku poprzednich bezprzewodowych odbiorników do noszenia, opracowanych gdzie indziej. Biorąc pod uwagę znaczenie energooszczędnych rozwiązań grzewczych, otwiera to nowe możliwości zastosowania w zastosowaniach medycznych, podgrzewanej odzieży, którą można nosić w niskich temperaturach i nie tylko — wyznał dr Mahmous Wagih z James Watt School of Engineering School z University of Glasgow,
Obiecujące wyniki
Laboratoryjne testy tej rewolucyjnej technologii przyniosły obiecujące wyniki — inteligentne bandaże okazały się skutecznym środkiem w spowalnianiu i eliminowaniu wzrostu bakterii Pseudoalteromonas sp. D41 na powierzchni szkiełek. W ciągu zaledwie sześciu godzin doszło praktycznie do całkowitego wyeliminowania tych bakterii. Te odkrycia sugerują, że podobne rezultaty mogą zostać osiągnięte u pacjentów z przewlekłymi, niegojącymi się ranami.
Tradycyjne baterie są nieporęczne, nieelastyczne i wymagają regularnej wymiany. Utrudnia to ich stosowanie w bandażach, które muszą ściśle przylegać do konturów ciała pacjentów, aby zapewnić niezawodne leczenie przez kilka godzin. Opracowany przez nas system jest elastyczny i można go bezproblemowo zintegrować z tkaniną bandaża, aby zasilać diody LED, które dostarczają światło UV-C na dowolną powierzchnię — powiedział dr Waigh w artykule, który ukazał się na stronie Uniwersytetu. — Będziemy kontynuować współpracę nad dalszym rozwojem bandaża, aby zintegrować czujniki zdolne do monitorowania postępu ran, a także przystąpić do testowania technologii w warunkach klinicznych w nadchodzących latach.
dr Mahmous Wagih z James Watt School of Engineering School z University of Glasgow
Naukowiec w swojej wypowiedzi podkreślił również istotę aspektów środowiskowych przy opracowywaniu tego rozwiązania. Powołał się na dane statystyczne, według których w samej Wielkiej Brytanii sprzedaje się rocznie ponad 40 000 ton baterii. Spośród nich mniej niż połowa poddawana jest recyklingowi. Opracowane inteligentne bandaże pozwolą na zrównoważony rozwój urządzeń medycznych do noszenia jako alternatywy dla leczenia opartego na lakach.
Choć badania wciąż trwają, perspektywa zastosowania tych innowacyjnych bandażów w praktyce medycznej wzbudza ogromne nadzieje. Pacjenci z przewlekłymi niegojącymi się ranami mają szansę na poprawę swojego codziennego życia, dzięki technologii, która pozwoli im uniknąć bólu, infekcji i powikłań, oraz przyspieszyć proces zdrowienia.
Źródło: Notka prasowa University of Glasgow