Smarte sårbandager med indbyggede helingssensorer

Forskere har udviklet smarte sårbandager med indbyggede nanosensorer, der lyser for at advare patienter, når et sår ikke heler ordentligt.

Den multifunktionelle, antimikrobielle bandager har fluorescerende sensorer, der lyser klart under UV-lys, hvis infektionen begynder at træde ind, og kan bruges til at overvåge helingsfremskridt.

De smarte forbindinger, udviklet af et team af forskere og ingeniører ved RMIT University udnytter magnesiumhydroxids kraftfulde antibakterielle og svampedræbende egenskaber.

De er billigere at fremstille end sølvbaserede bandager, men lige så effektive til at bekæmpe bakterier og svampe, med deres antimikrobielle kraft, der varer op til en uge.

Projektleder Dr. Vi Khanh Truong sagde, at udviklingen af ​​omkostningseffektive antimikrobielle bandager med indbyggede helingssensorer ville være et betydeligt fremskridt inden for sårpleje.

"I øjeblikket er den eneste måde at kontrollere sårforløbet ved at fjerne bandageforbindinger, hvilket er både smertefuldt og risikabelt, giver patogener mulighed for at angribe, " sagde Truong, en vicekanslers postdoktor ved RMIT.

"De smarte forbindinger, vi har udviklet, bekæmper ikke kun bakterier og reducerer inflammation for at hjælpe med at fremme heling, de har også glødende sensorer til at spore og overvåge for infektion.

"At nemt kunne se, om noget går galt, ville reducere behovet for hyppige forbindingsskift og hjælpe med at holde sårene bedre beskyttet.

"Med yderligere forskning, vi håber, at vores multifunktionelle forbindinger kan blive en del af en ny generation af billige, magnesiumbaserede teknologier til avanceret sårpleje."

Næste generations sårforbindinger

Det globale marked for avancerede sårforbindinger er i øjeblikket vurderet til en anslået værdi på 6,9 milliarder USD og forventes at vokse til 9,9 milliarder USD i 2028, med efterspørgsel drevet af teknologiske innovationer, stigende antal kirurgiske indgreb, og den stigende forekomst af kroniske sår og kroniske sygdomme som diabetes og kræft.

Selvom magnesium er kendt for at være antimikrobielt, antiinflammatorisk og yderst biokompatibel, der har været lidt praktisk forskning i, hvordan det kunne bruges på medicinsk-relevante overflader som forbindinger og bandager.

Den nye undersøgelse offentliggjort i ACS anvendte materialer og grænseflader , med hovedforfatter Dr. Adam Truskewycz (nu ved Universitetet i Bergen, Norge), er den første til at udvikle fluorescerende magnesiumhydroxid-nanoark, der kunne konturere til kurverne af bandagefibre.

Forskerholdet syntetiserede nanoarkene - som er 10, 000 til 100, 000 gange tyndere end et menneskehår – og indlejret dem på nanofibre.

Magnesiumhydroxid-nanoarkene reagerer på ændringer i pH, hvilket gør dem ideelle til brug som sensorer til at spore heling.

Sund hud er naturligt let sur, mens inficerede sår er moderat basiske.

Under UV-lys, nanoarkene lyser klart i alkaliske miljøer og falmer under sure forhold, angiver de forskellige pH-niveauer, der markerer stadierne af sårheling.

Nanoarkene integreres let på enhver biokompatibel nanofiber, hvilket betyder, at de derefter kan lægges på standard bomuldsbandager.

Laboratorietests viste, at magnesiumhydroxid-nanopladerne var ikke-toksiske for menneskelige celler, mens de ødelægger nye patogener som lægemiddelresistent gylden staph og Candida auris.

Skalerbar og omkostningseffektiv

Truong sagde, at processen til fremstilling af de fluorescerende nanoark var enkel at skalere til potentiel masseproduktion.

"Normalt, antimikrobielle sårbandager begynder at miste deres ydeevne efter et par dage, men vores undersøgelser viser, at disse nye bandager kan holde i op til syv dage, " han sagde.

"Og fordi magnesium er så rigeligt sammenlignet med sølv, vores avancerede forbindinger kunne være op til 20 gange billigere."

Forskerholdet er ivrige efter at samarbejde med klinikere for at fremme teknologien yderligere, gennem prækliniske og kliniske forsøg.