據(jù)報道，麻省理工學(xué)院的工程師們設(shè)計了一種響應(yīng)皮膚溫度變化且當(dāng)釋放藥物所剩無幾時會點亮的“智能傷口敷料”。
智能傷口敷料采用具有粘性、彈性的凝膠狀物質(zhì)，且整合溫度傳感器、LED燈、其它電子產(chǎn)品以及微型藥物輸送儲庫和通道等。
當(dāng)應(yīng)用于肘部或膝蓋等高度靈活的部位時，智能傷口敷料會隨著身體延伸，保持嵌入式電子的功能和完好。
智能傷口敷料設(shè)計的關(guān)鍵是麻省理工學(xué)院機械工程系職業(yè)發(fā)展副教授Xuanhe Zhao開發(fā)的水凝膠骨架。水凝膠是一種透明的類似橡膠的材料，可以粘接在金、鈦、鋁、硅、玻璃和陶瓷的表面，其強度與肌腱和軟骨間的鍵合相當(dāng)。
該研究小組在《Advanced Materials》期刊上發(fā)表報告指出，其在水凝膠內(nèi)嵌入各種電子器件，如導(dǎo)線、半導(dǎo)體芯片、LED燈以及溫度傳感器等。涂覆在水凝膠中的電子器件不僅可用于皮膚表面，也可置于體內(nèi)，如作為可植入生物相容性葡萄糖傳感器，或柔軟神經(jīng)探針等。
在這項全新研究中，研究人員采用其開發(fā)的技術(shù)來演示多種用途的水凝膠，包括封裝鈦絲來形成透明拉伸的導(dǎo)線。在實驗中，封裝的鈦絲被拉伸多次，但仍然保持恒定的導(dǎo)電性。
趙教授也創(chuàng)建了嵌入水凝膠片的LED燈陣列。當(dāng)附連到身體不同部位，甚至是在高度可變形的部位伸展，如膝肘等，該LED燈矩陣仍然繼續(xù)工作。
該研究小組在水凝膠片內(nèi)嵌入各種電子組件來創(chuàng)建一個“智能傷口敷料”，包括規(guī)則間隔的溫度傳感器和微小藥物儲庫。研究人員還創(chuàng)建藥物流經(jīng)水凝膠的通道，通過在矩陣中嵌入圖案化導(dǎo)管或鉆小孔。他們將敷料放置在身體各個部位，并發(fā)現(xiàn)即使在高度拉伸狀態(tài)，敷料仍然能夠繼續(xù)監(jiān)測皮膚溫度，并且能根據(jù)傳感器讀取釋放藥物。
“這是一個非常靈活的矩陣。當(dāng)傳感器感測到異樣，比如溫度異常增加，設(shè)備可以根據(jù)需要釋放藥物到特定位置，并從某個儲庫釋放特定藥物，且能在水凝膠矩陣擴散以保持持續(xù)藥物釋放。”研究人員Yuk說道。
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