幾千年來(lái)人來(lái)一直在用各式各樣的繃帶包扎傷口,但是受傷的人們還從未使用過(guò)這樣的創(chuàng)可貼。
美國(guó)的研究者們最近發(fā)明一種黏糊糊有彈性像凝膠一樣的材料。它可以用作“智能傷口包扎”。整合了溫度感應(yīng)和藥池系統(tǒng),這種水凝膠繃帶可以根據(jù)體表的溫度變化釋放藥物,內(nèi)嵌的LED燈甚至可以在藥量低的時(shí)候電量提醒病人。
“電子設(shè)備往往又干又硬,但是人體卻又濕又軟。這兩套系統(tǒng)的屬性完全天差地別,”麻省理工學(xué)院的機(jī)械工程師Xuanhe Zhao說(shuō)。“如果想讓電子設(shè)備跟人體親密接觸,為健康監(jiān)測(cè)和藥物輸送服務(wù)的話,就需要把電子設(shè)備做的柔軟有彈性以適應(yīng)人體的環(huán)境。這也是發(fā)明可伸展水凝膠電子產(chǎn)品的動(dòng)機(jī)。”
由水凝膠基質(zhì)做成的包扎材料相比傳統(tǒng)的布料繃帶有著不勝枚舉的好處。它高度有彈性,可以隨意拉伸,從而可以用在身體的任何部位,包括向肘部和膝蓋這樣的關(guān)節(jié)部位。
這種類似橡膠的材料主要成分是水,可以植入一系列的電子設(shè)備,比如導(dǎo)電線,半導(dǎo)體芯片,LED燈以及溫度傳感器。
研究者們?cè)贏dvanced Materials雜志上這樣描述這種包扎材料,他們的繃帶可以根據(jù)相應(yīng)部位的溫度針對(duì)不同部位的皮膚輸送不同的藥物。通過(guò)植入管道或者鉆孔,藥物能夠在膠體里自由流動(dòng)。
“這種基質(zhì)簡(jiǎn)直是多面手,”團(tuán)隊(duì)成員之一的Hyunwoo Yuk說(shuō)。“最特殊的能力就是,當(dāng)傳感器感應(yīng)到一些異常比如溫度的不正常上升,設(shè)備能夠即時(shí)從藥池系統(tǒng)選擇指定藥物,然后送藥到指定的位置,再通過(guò)水凝膠基質(zhì)進(jìn)行持續(xù)給藥。”
水凝膠已經(jīng)證明可以作為藥膏有效醫(yī)療燒傷和皮膚病,但是根據(jù)研究者,它的作用并不僅僅局限于外用。理論上它也可以作用于體內(nèi),作為植入電子設(shè)備的載體,比如葡萄糖感受器或者神經(jīng)探針。
“大腦就是一團(tuán)果凍,”Zhao說(shuō)。“現(xiàn)在,我們正在嘗試不同的軟材料來(lái)實(shí)現(xiàn)神經(jīng)器件的長(zhǎng)期生物相容性。同合作者一起,我們正在建議使用堅(jiān)固的水凝膠作為理想中的神經(jīng)器件材料,因?yàn)樗z跟大腦一樣,都具備類似的機(jī)械和生理特性”。
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