Zephyrnet Logosu

Araştırmacılar yara iyileşmesini iyileştirmek için son teknoloji ürünü akıllı bandajlar geliştiriyor

Tarih:

Diyabetik ülserler, ameliyat yaraları, basınç yaralanmaları ve diğer sorunları içeren kronik yaralar birçok insanın düşündüğünden daha ölümcüldür. Kronik yaraları olan hastaların beş yıllık hayatta kalma oranı %70 civarındadır; bu oran meme kanseri, prostat kanseri ve diğer ciddi hastalıklardan daha kötüdür. Yaraları tedavi etmek de pahalıdır ve yalnızca ABD'de her yıl tahminen 28 milyar dolara mal olmaktadır.

USC Keck Tıp Okulu ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden (Caltech) araştırmacılardan oluşan bir ekip, yara bakımında devrim yaratacak bir dizi ileri teknoloji geliştiriyor; bunlar arasında yara içindeki değişen koşulları otomatik olarak algılayan ve bunlara yanıt veren akıllı bandajlar da var. . Bu yüksek teknolojili pansumanlar, iyileşme ve enfeksiyonlar veya anormal inflamasyon dahil potansiyel komplikasyonlar hakkında sürekli veri sağlayacak ve ilaçları veya diğer tedavileri gerçek zamanlı olarak sunabilecek.

Kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenen USC-Caltech ekibi, bir kavram kanıtlama çalışmasında akıllı bir bandaj geliştirdi ve hayvan modellerinde test etti. Artık bu araştırmanın bir incelemesini ve dünya çapında yapılan diğer son teknoloji yara izleme ve tedavi çalışmalarını dergide yayınladılar. Doğa Malzemeleri. İnceleme aynı zamanda düzenleyici onay ve ticarileştirme görünümü de dahil olmak üzere bu teknolojilerin hastalara sunulmasına yönelik zorlukları ve sonraki adımları da değerlendiriyor.

Bu yaraların iyileşmesine yardımcı olurken aynı zamanda onları ölçüp yönetebilecek yeni bir tür 'siber cilt' yaratıyoruz. Bu makale, hastalarımızın iyileşmesine yardımcı olmak için hızlı bir şekilde hareket edebilmemiz amacıyla, yara iyileştirme alanında ileriye yönelik bir yol haritası çizmek amacıyla bu son bilgileri bir araya getiriyor."

David G. Armstrong, PhD, DPM, eş-kıdemli yazar, Keck Tıp Fakültesi'nde cerrahi ve nörolojik cerrahi profesörü ve Güneybatı Akademik Uzuv Kurtarma İttifakı'nın (SALSA) eş direktörü

Armstrong ve ekibi, akıllı bandaj teknolojisini geliştirmek için malzeme bilimi, nanoteknoloji, dijital sağlık ve daha birçok alanda yeni buluşlardan yararlandı. Yara iyileşmesi araştırmaları için daha fazla fon sağlanması ve düzenleyici onaya doğru geliştirilmiş bir yol dahil olmak üzere yakın zamanda yapılan diğer değişiklikler de ilerlemenin önünü açtı.

Caltech'te tıp mühendisliği yardımcı doçenti ve makalenin eş-kıdemli yazarı Wei Gao, "Yara sıvılarındaki önemli metabolik ve inflamatuar biyobelirteçleri kablosuz olarak izleyebilen yeni nesil akıllı bandajlar geliştiriyoruz" dedi. "İleriye dönük olarak, bilim adamları, mühendisler ve klinik uzmanlar arasındaki, hastaların merkezde olduğu bu disiplinler arası işbirlikleri, daha iyi yara bakımı sonuçlarında çok önemli bir rol oynayacak."

Yeni nesil akıllı pansumanlar

Akut yaralar tipik bir yaralanma, iltihaplanma ve iyileşme sürecinden geçerken kronik yaralar daha karmaşıktır ve daha az tahmin edilebilirdir. Daha yüksek enfeksiyon riski taşırlar, iyileşmeleri daha uzun sürebilir ve amputasyona veya sepsis gibi hayatı tehdit eden komplikasyonlara yol açabilirler.

Potansiyel çözümlerden biri, iyileşme sürecine yardımcı olabilecek ve hatta katkıda bulunabilecek yeni akıllı bandaj teknolojisidir. Klinisyenler yakında hastanın yarasına pasif bir pansuman uygulamak yerine iltihabı, enfeksiyonları veya kan akışıyla ilgili sorunları tespit eden, ardından gerçek zamanlı tedaviyi uygularken hastaları ve sağlık hizmeti sağlayıcılarını Bluetooth aracılığıyla uyaran kablosuz teknolojiyi kullanabilirler. Armstrong ve ekibi yeni teknolojiyi hayvan modellerinde test etti ve umut verici sonuçlar elde etti.

"Bu kapalı döngü sistemi, hasta ve klinisyenin gözetiminde bir sorunu tanımlayabilir, otomatik olarak teşhis edebilir ve bir çözüm sunabilir" dedi.

Akıllı bandajlar, dokulara ve hücrelere elektriksel uyarı vererek iyileşmeye yardımcı olabilecek biyoelektronik malzemeler de dahil olmak üzere çeşitli son teknoloji malzemeler kullanılarak üretiliyor. Birçoğu yumuşak, esnek ve pH'a, sıcaklığa veya diğer çevresel faktörlere yanıt olarak ilaçları depolayıp salabilen gelişmiş hidrojeller içerir.

Yeni nesil pansumanlar ayrıca yaranın mikro ortamındaki değişiklikleri tespit edebilen çeşitli tipte sensörler içerir. Elektrokimyasal sensörler proteinlerin, antikorların, besinlerin ve elektrolitlerin varlığını ölçebilirken, optik sensörler sıcaklık, pH ve oksijen seviyelerini izleyebilir. Fotoğraf, ultrason ve floresan görüntüleme dahil görüntüleme sensörleri bakteriyel enfeksiyonları tespit edebilir ve iyileşme sürecini takip etmek için bir yaranın derinliğini ve hacmini ölçebilir.

Yeni teknolojileri incelerken araştırmacılar, akıllı bandajların standart tıbbi uygulamaya girmesinden önce dikkat edilmesi gereken çeşitli engellere dikkat çekiyor. Birincisi, pek çok tıbbi sistem, yara bakımında standartlaştırılmış kriterler olmadan yaraların görsel olarak değerlendirilmesi ve sınıflandırılması gibi (bu da kesin olmayan veya güvenilmez değerlendirmelerle sonuçlanabilecek) eski yaklaşımları kullanıyor. Bu nedenle akıllı bandajların entegre edilmesi, alanın mevcut standartlarının önemli ölçüde elden geçirilmesini gerektirecektir. 

Armstrong, "İhtiyacımız olduğunda nasıl ihtiyacımız olduğuna yardımcı olacak bir pansuman fikri bizim için anlamlı olsa da, FDA'daki meslektaşlarımız için de anlamlı olmalıdır" dedi.

Akıllı bandajlar için ABD Gıda ve İlaç İdaresi'nden (FDA) düzenleyici onayın alınması da karmaşıktır. FDA, birden fazla tedaviyi birleştiren (örneğin, hem antibiyotik hem de elektrik stimülasyonu sağlayan) yara bakım ürünlerinin onaylanması konusunda esneklik sunar. Ancak özel onay almak, araştırmacıların büyük miktarda klinik öncesi ve klinik veri toplamasını gerektiriyor. USC-Caltech araştırma ekibinin devam eden hedefi budur.

Yaraların ölçülmesi ve yönetilmesi

Veriler akıllı bir bandajla toplandıktan sonra, doktor muayenehanesinde veya uzaktan hızlı ve etkili izleme ve bakıma olanak tanıyan makine öğrenimi araçlarıyla işlenip analiz edilebilir.

Armstrong, bu yeni yaklaşımı, kalp hastalığının erken evrelerinde yüksek kolesterolün tespit edilmesine benzeterek statin tedavisine olanak sağlıyor.

“İnanılmaz olan şey, yara iyileşmesinde bu geçici önlemleri kullanmıyor olmamız. Yaptığımız tek şey, kalp krizi geçiren bir kişiyi ölçmeye eşdeğer" dedi. "Bu geçici tamamlayıcı teşhisleri geliştirmek kritik önem taşıyor."

Daha duyarlı yara bakımı yalnızca hayat kurtarmakla kalmaz, aynı zamanda birçok hastanın yaşam kalitesini de artırabilir. Kronik yaraları olan kişilerin yaklaşık yarısı klinik depresyon tanı kriterlerini karşılıyor ve birçoğu günlük olarak hareket etme, ağrı ve yara bakımı konusunda ciddi zorluklarla karşılaşıyor.

Armstrong, "Hastalarımız için ülsersiz, hastanesiz ve aktivite açısından zengin günleri maksimuma çıkarmak istiyoruz" dedi.

Daha sonra kendisi ve ekibi, gen terapisi tedavisinin uygulanmasına rehberlik etmek için ultrason teknolojisini kullanan, yara bakımına yönelik yeni bir yaklaşım üzerinde çalışıyor. Amaç, bacak ülseri olan hastalarda amputasyon riskini azaltmaya yardımcı olabilecek baldır kaslarındaki kan damarı büyümesini teşvik etmektir.

Bu araştırma hakkında

Armstrong ve Gao'ya ek olarak çalışmanın diğer yazarları USC Keck Tıp Fakültesi Cerrahi Bölümü'nden Chia-Ding Shih; Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü, Andrew ve Peggy Cherng Tıp Mühendisliği Bölümü'nden Canran Wang ve Ehsan Shirzaei Sani; Singapur Ulusal Üniversitesi'nden Chwee Teck Lim; ve Kaliforniya San Diego Üniversitesi Nanomühendislik Bölümü'nden Joseph Wang.

Bu çalışma Ulusal Bilim Vakfı [2145802] tarafından desteklenmiştir; Ulusal Sağlık Enstitüleri [R01HL155815, R21DK13266]; Ordu Araştırma Ofisi [W911NF-23-1-0041]; Amerikan Kanser Derneği [RSG-21-181-01-CTPS]; Deniz Araştırmaları Ofisi [N00014-21-1-2483, N00014-21-1-2845]; ve Heritage Tıbbi Araştırma Enstitüsü. 

Dergi referansı:

Wang, C., ve diğerleri. (2024). Tezgahtan hasta başına ve ötesine kadar yara yönetimi malzemeleri ve teknolojileri. Doğa İncelemeleri Materyalleri. doi.org/10.1038/s41578-024-00693-y.

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img