İlk geçici elektronik bandaj, iyileşmeyi %30 hızlandırır

İlk geçici elektronik bandaj, iyileşmeyi %30 hızlandırır

Zaman Damgası: 22 Şubat 2023 1:57
Kaynak Düğüm: 1972187
22 Şub 2023 (Nanowerk Haberleri) Northwestern Üniversitesi araştırmacıları, elektroterapiyi doğrudan yara bölgesine ileterek iyileşmeyi hızlandıran türünün ilk örneği küçük, esnek, gerilebilir bir bandaj geliştirdi. Bir hayvan çalışmasında, yeni bandaj diyabetik ülserleri bandajsız farelere göre %30 daha hızlı iyileştirdi. Bandaj ayrıca iyileşme sürecini aktif olarak izler ve daha sonra artık ihtiyaç duyulmadığında - elektrotlar ve hepsi - vücutta zararsız bir şekilde çözülür. Yeni cihaz, ülserleri uzuvlarının kesilmesi ve hatta ölüm dahil olmak üzere çeşitli komplikasyonlara yol açabilen diyabetli hastalar için güçlü bir araç sağlayabilir. Dergide yayınlanan araştırma Bilim Gelişmeler (“Yara bölgelerinde elektroterapi ve empedans algılama için biyolojik olarak emilebilir, kablosuz ve pilsiz sistem”). Elektroterapi sağlayabilen ilk biyolojik olarak emilebilir bandajı ve akıllı bir rejeneratif sistemin ilk örneğini işaret ediyor. minik çiçek şekilli elektrot Bandajın iki elektroduna yakından bakış: Yara yatağının tam üstüne oturan çiçek şeklinde küçük bir elektrot ve tüm yarayı çevrelemek için sağlıklı doku üzerine oturan halka şeklinde bir elektrot. (Resim: Northwestern Üniversitesi) Northwestern'den çalışmayı yöneten Guillermo A. Ameer, "Bir kişide bir yara oluştuğunda, amaç her zaman bu yarayı olabildiğince çabuk kapatmaktır" dedi. "Aksi takdirde, açık bir yara enfeksiyona karşı hassastır. Ve diyabetli insanlar için enfeksiyonların tedavisi daha da zor ve daha tehlikelidir. Bu hastalar için, onlar için gerçekten işe yarayan uygun maliyetli çözümlere yönelik karşılanmamış büyük bir ihtiyaç vardır. Yeni bandajımız uygun maliyetli, uygulaması kolay, uyarlanabilir, rahat ve enfeksiyonları ve daha fazla komplikasyonu önlemek için yaraları kapatmada etkilidir.” Northwestern'den çalışmayı yöneten John A. Rogers, "Elektronik bir cihaz olmasına rağmen, yara yatağıyla arayüz oluşturan aktif bileşenler tamamen emilebilir" dedi. "Bu nedenle, iyileşme süreci tamamlandıktan sonra malzemeler doğal olarak kayboluyor ve böylece fiziksel ekstraksiyon nedeniyle dokuda oluşabilecek herhangi bir hasar önleniyor." Bir rejeneratif mühendislik uzmanı olan Ameer, Northwestern's McCormick School of Engineering'de Daniel Hale Williams Biyomedikal Mühendisliği Profesörü ve Northwestern Üniversitesi Feinberg Tıp Okulu'nda cerrahi profesörüdür. Ayrıca İleri Rejeneratif Mühendislik Merkezi'ni (CARE) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edilen doktora öncesi Rejeneratif Mühendislik Eğitim Programını yönetmektedir. Rogers, McCormick ve Feinberg'de Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Biyomedikal Mühendisliği ve Nörolojik Cerrahi alanlarında Louis Simpson ve Kimberly Querrey Profesörüdür. Ayrıca Querrey Simpson Biyoelektronik Enstitüsü'nü de yönetiyor. esnek bir elektronik bandaj için cihaz Profesör Guillermo Ameer küçük, ince, esnek cihazı tutuyor. (Resim: Kuzeybatı Üniversitesi)

elektriğin gücü

ABD'de yaklaşık 30 milyon insan diyabet hastasıdır ve bu nüfusun yaklaşık %15 ila 25'i hayatlarının bir noktasında diyabetik ayak ülseri geliştirir. Diyabet, uyuşmaya yol açan sinir hasarına neden olabileceğinden, diyabetli kişiler fark edilmeyen ve tedavi edilmeyen basit bir kabarcık veya küçük bir çizik yaşayabilir. Yüksek glikoz seviyeleri kılcal duvarları da kalınlaştırdığından, kan dolaşımı yavaşlar ve bu yaraların iyileşmesini zorlaştırır. Küçük bir yaranın tehlikeli bir yaraya dönüşmesi için mükemmel bir fırtına. Araştırmacılar, elektrik stimülasyon tedavisinin bu inatçı yaraları kapatmaya yardımcı olup olmayacağını merak ediyorlardı. Ameer'e göre, yaralanmalar vücudun normal elektrik sinyallerini bozabilir. Elektrik stimülasyonu uygulayarak vücudun normal sinyallerini geri yükleyerek yara yatağına göç edecek yeni hücreleri çeker. Ameer, "Vücudumuz çalışmak için elektrik sinyallerine güveniyor" dedi. "Yara boyunca daha normal bir elektrik ortamı sağlamaya veya iyileştirmeye çalıştık. Hücrelerin hızla yaraya göç ettiğini ve bölgede cilt dokusunu yenilediğini gözlemledik. Yeni cilt dokusu yeni kan damarlarını içeriyordu ve iltihaplanma bastırıldı.” Tarihsel olarak, klinisyenler iyileşme için elektroterapi kullanmışlardır. Ancak bu ekipmanın çoğu, yalnızca hastane ortamında gözetim altında kullanılabilen kablolu, hacimli aparatları içerir. Ameer, evde günün her saati giyilebilecek daha rahat bir ürün tasarlamak için, 2018'de biyo-çözünür elektronik ilaç konseptini ilk kez tanıtan bir biyoelektronik öncüsü olan Rogers ile ortaklık kurdu.

Uzaktan Kontrol

İki araştırmacı ve ekipleri nihayetinde yaralanma bölgesini yumuşak bir şekilde saran küçük, esnek bir bandaj geliştirdi. Akıllı rejeneratif sistemin bir tarafında iki elektrot bulunur: Yara yatağının tam üstüne oturan çiçek şeklinde küçük bir elektrot ve tüm yarayı çevrelemek için sağlıklı doku üzerinde oturan halka şeklinde bir elektrot. Cihazın diğer tarafında, sisteme güç sağlamak için bir enerji toplama bobini ve verileri gerçek zamanlı olarak kablosuz olarak taşımak için bir yakın alan iletişimi (NFC) sistemi bulunur. Ekip ayrıca yaranın ne kadar iyi iyileştiğini değerlendirebilen sensörler de içeriyordu. Doktorlar yara boyunca elektrik akımının direncini ölçerek ilerlemeyi izleyebilir. Akım ölçümünün kademeli olarak azalması, doğrudan iyileşme süreciyle ilgilidir. Yani akım yüksek kalırsa doktorlar bir şeylerin ters gittiğini anlarlar. Bu yetenekler geliştirilerek, cihaz kablosuz olarak uzaktan çalıştırılabilir. Doktor uzaktan elektrik stimülasyonunun ne zaman uygulanacağına karar verebilir ve yaranın iyileşme sürecini izleyebilir. Ameer, "Bir yara iyileşmeye çalışırken nemli bir ortam oluşturur" dedi. “O zaman, iyileşirken kuruması gerekir. Nem akımı değiştirir, bu yüzden yaradaki elektrik direncini takip ederek bunu tespit edebiliyoruz. Ardından, bu bilgileri toplayabilir ve kablosuz olarak iletebiliriz. Yara bakım yönetimi ile ideal olarak yaranın bir ay içinde kapanmasını istiyoruz. Daha uzun sürerse, bu gecikme endişeleri artırabilir.” Küçük bir hayvan modeli çalışmasında, araştırmacılar günde sadece 30 dakika elektrik stimülasyonu uyguladılar. Bu kısa süre bile kapanmayı %30 oranında hızlandırdı.

Kaybolan hareket

Yara iyileştiğinde, çiçek şeklindeki elektrot, onu geri alma ihtiyacını atlayarak basitçe vücutta çözülür. Ekip elektrotları, elektronik ve yarı iletken uygulamalarda yaygın olarak kullanılan molibden adlı bir metalden yaptı. Molibdenin yeterince ince olduğunda biyolojik olarak parçalanabileceğini keşfettiler. Ayrıca iyileşme sürecine müdahale etmez. Ameer, "Molibdenin yara iyileşmesi için biyolojik olarak parçalanabilir bir elektrot olarak kullanılabileceğini gösteren ilk biziz" dedi. “Yaklaşık altı ay sonra çoğu gitmişti. Ve organlarda çok az birikme olduğunu bulduk. Sıradışı bir şey yok. Ancak bu elektrotları yapmak için kullandığımız metal miktarı o kadar az ki, bunun herhangi bir büyük soruna yol açmasını beklemiyoruz." Daha sonra ekip, bandajlarını diyabetik ülserler için daha büyük bir hayvan modelinde test etmeyi planlıyor. Daha sonra insanlar üzerinde test etmeyi hedefliyorlar. Bandaj, ilaç veya biyolojik madde salmadan vücudun kendi iyileştirme gücünü kullandığından, düzenleyici engellerle daha az karşılaşır. Bu, hastaların potansiyel olarak piyasada çok daha erken görebilecekleri anlamına gelir.

Zaman Damgası:

Den fazla nanowerk