这些智能缝合线可以检测感染并提供有关伤口的愈合更新

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从监视我们的肌肉的纹身到通过皮肤测量血液中的氧气水平,这些非侵入性技术在生物医学工程中正在迅速发展。现在,想一想嵌入缝合线中的电子设备,可以监视伤口站点,并使用蓝牙将可显示的反馈从缝线区域发送到您的设备。是的,这是灵活电子领域的垫脚石,也是一组研究人员塔夫茨大学已经完成了这一壮举。

这些“智能缝合线”是由可以吸收和直接体液的不同材料制成的。塔夫特(Tuft)的研究人员说,他们有一套不同的线,“棉花含碳纳米管,棉花涂有石墨碳的棉花,并用铜,铂或银电镀丝。”他还提到他的研究小组发明了带有碳纳米管的可拉伸聚氨酯线。

缝合线/线都缝合在两只小鼠中,也缝合离体(在培养皿外的培养皿中的组织样品)。然后,这些线程能够从其环境中收集数据,并根据缝合部位的压力,温度和压力发送反馈。此外,智能缝合线还测量伤口中的葡萄糖和pH值,这很重要,因为这些是伤口愈合以及感染的存在或不存在的关键指标。

图显示了智能缝合线的工作方式。学分:塔夫茨大学。
图显示了智能缝合线的工作方式。学分:塔夫茨大学。

这项由Sonkusale及其同事发表的研究表明,随着碳纳米管覆盖的聚氨酯螺纹的电阻随诱导的菌株而变化。因此,通过测量电阻的变化,可以确定伤口治疗过程的成功程度,并使用该指标来监测小鼠的伤口愈合。以同样的方式,金属线的变化取决于温度。因此,如果伤口给出高温,那就是感染的指示。该概念是由温度传感缝合线的研究引入的。

论文中的方法很简单。将螺纹连接到一个小电路板上,该电路板比智能手机屏幕小,后者放在鼠标皮肤上。董事会使用蓝牙将收集的数据发送到计算机甚至智能手机。Sonkusale(本研究的通讯作者)认为,巡回板在将来可能会更小,并且可能会缩小到单个硅芯片的大小。

Sonkusale说:“在三维中,在组织或器官环境中紧密缝合基于线的诊断设备的能力增加了独特的功能,而其他灵活的诊断平台则无法使用。”“我们认为,基于线程的设备有可能用作手术植入物的智能缝合线,智能绷带以监测伤口愈合,或与纺织或织物集成为个性化的健康监测器和护理点诊断。”

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图片来源:gizmag

塔夫茨大学研究人员的研究论文发表在Journal Microsystems&Nanowinkinering中。

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