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Studio La nuova patch mostra il processo di guarigione nelle ferite
I ricercatori in Svizzera stanno attualmente lavorando su una patch che mostra lo stato della guarigione delle ferite senza doverla rimuovere. Soprattutto il trattamento delle ferite croniche potrebbe essere migliorato con il nuovo sviluppo.
Controlla il processo di guarigione
Anche con lievi ferite di tutti i giorni, è spesso estremamente scomodo quando si cambia la medicazione. Si contrae e si pizzica, ea volte una ferita da scabbia ricomincia a sanguinare. Alcuni semplicemente aspettano che l'intonaco si rompa da solo. Questo non è possibile con le ferite croniche. Qui il processo di guarigione deve essere controllato regolarmente. Un nuovo tipo di medicazione per ferite è destinato a mettere in guardia contro la scarsa guarigione delle ferite - senza dover rimuovere la medicazione.
I ricercatori stanno attualmente lavorando su una patch che mostra come una ferita guarisce senza che debba essere rimossa. Lo sviluppo è particolarmente vantaggioso per il trattamento delle ferite croniche (Immagine: lirtlon / fotolia.com) Quando cambiano le medicazioni, i batteri possono colonizzarsi
Le ferite croniche sono quando le ferite non guariscono dopo parecchie settimane. Ad esempio, possono essere una sequela di diabete o disturbi circolatori.
Il trattamento è molto più complicato rispetto alle ferite convenzionali. Di norma, la medicazione deve essere cambiata regolarmente, non solo per motivi di igiene, ma anche per esaminare la ferita, strofinare e pulire.
La pelle non è solo irritata inutilmente in questo modo; può anche colonizzare i batteri - aumenta il rischio di infezione. Sarebbe meglio se la benda rimanesse sulla pelle più a lungo e le infermiere potessero leggere le condizioni della ferita dall'esterno.
I ricercatori stanno lavorando a una nuova fasciatura delle ferite
Negli ultimi anni, ci sono stati molti progressi nel trattamento di tali ferite. Solo pochi mesi fa, i ricercatori di Lipsia e Dresda hanno riferito di un idrogel di nuova concezione, che contribuisce anche a una migliore guarigione delle ferite.
E gli scienziati del Fraunhofer Institute for Modular Solid State Technologies (EMFT) di Monaco hanno già sviluppato una patch che controlla la guarigione delle ferite anni fa.
Gli scienziati svizzeri ora stanno anche lavorando a una nuova medicazione per le ferite.
Gli esperti dei Laboratorio federale di prova dei materiali e della tecnologia Empa stanno attualmente sviluppando insieme al Politecnico di Zurigo, il Centro svizzero di elettronica e microtecnica (CSEM) e l'Ospedale universitario di Zurigo un sistema di alta tecnologia creato per fornire importanti dati caregivers sullo stato di una ferita dice in un messaggio.
Luciano Boesel da Empa di "biomimetici membrane e tessili", che coordina il progetto a Empa, spiega: "Una ferita più intelligente vestirsi con sensori incorporati in un giorno fornire continuamente informazioni sullo stato del processo di guarigione - in modo che il condimento deve essere cambiato non più di frequente se necessario. "
Ciò consente un trattamento più delicato per il paziente e uno sforzo minore per il personale infermieristico. In questo caso, uno sforzo minore significa anche meno costi: l'anno scorso sono stati spesi $ 17 miliardi per il trattamento delle ferite in tutto il mondo.
Guarigione delle ferite in fasi
Quando le ferite guariscono, il corpo produce sostanze specifiche in una sequenza complessa di diversi processi biochimici che variano i parametri metabolici. A seconda della fase, aumenta o diminuisce la quantità di glucosio e ossigeno e il valore del pH cambia.
Tutte queste sostanze possono essere rilevate con sensori speciali. Per fare questo, gli esperti stanno sviluppando un misuratore di fluorescenza in grado di monitorare diversi parametri simultaneamente, che dovrebbe essere portatile, economico e facile da usare.
Dovrebbe consentire di tenere d'occhio i livelli di pH, glucosio e ossigeno durante la guarigione delle ferite. Se i valori cambiano, ciò consente di trarre conclusioni su ulteriori processi di guarigione delle ferite biochimiche.
Particolarmente utile per le ferite croniche è il pH. Ad esempio, se la ferita guarisce normalmente, sale al valore di 8, quindi scende a un valore di 5 a 6. Tuttavia, se una ferita non si chiude più e diventa cronica, il pH oscilla tra 7 e 8.
Quindi sarebbe utile se il personale infermieristico presso la medicazione delle ferite potesse essere informato con un segnale che il valore è costantemente alto. Se la medicazione non deve essere rimossa comunque per motivi igienici, si potrebbe ancora attendere a valori di pH più bassi.
E come funzionano i sensori? L'idea alla base: se alcune sostanze appaiono nel fluido della ferita, le molecole del sensore fluorescente "su misura" reagiscono con un segnale fisico.
Cominciano a fluorescenza, e alcuni addirittura cambiano colore nella gamma visibile o ultravioletta. Grazie a una scala di colori, puoi interpretare i cambiamenti di colore più deboli e più forti e dedurre la quantità di sostanze rilasciate.
Molecole luminescenti in luce UV
Il chimico Guido Panzarasa del dipartimento "Membrane biomimetiche e tessuti" mostra in laboratorio come un campione inizia a fluorescenza con le molecole del sensore. Getta con cura una soluzione di pH 7,5 in un piatto.
Nella luce UV, il cambiamento è chiaramente visibile. Se aggiunge un'altra soluzione, la luminosità si attenua nuovamente. Uno sguardo alla fiala della soluzione conferma: Il pH del secondo fluido è inferiore.
Il team Empa ha progettato una molecola composta da benzalconio cloruro e piranina. Mentre il benzalconio cloruro è una sostanza utilizzata anche per il normale sapone medicinale e funziona contro batteri, funghi e altri microrganismi, la piranina è una tinta presente negli evidenziatori e fluorescente sotto la luce UV.
"Questo biomarcatore funziona molto bene", afferma Panzarasa, "il migliore a pH tra 5,5 e 7,5. I colori possono essere visualizzati con semplici lampade UV, come quelle disponibili nell'officina. "
Il team Empa ha recentemente pubblicato le loro scoperte sulla rivista "Sensors and Actuators B - Chemical".
La "molecola di design" ha un altro vantaggio: grazie al benzalconio cloruro, ha un effetto antimicrobico sulla pelle. I batteri indesiderati potrebbero quindi essere combattuti in futuro scegliendo il giusto materiale per la medicazione.
Ulteriori valutazioni, come la compatibilità con cellule e tessuti, sono ancora mancanti. Pertanto, i ricercatori non sanno come funziona il loro sensore in una ferita complessa.
Monitorare la ferita tramite smartphone
Per illustrare come una medicazione intelligente potrebbe sembrare pratica in futuro, Boesel mette un prototipo in panchina.
"Sulle ferite, l'intera superficie non deve essere equipaggiata con sensori. È sufficiente che alcuni piccoli cilindri siano impregnati con la molecola di piranina-benzalconio e inseriti nel materiale di supporto. Ciò non renderà le medicazioni per ferite industriali molto più costose di quanto non lo siano ora. Non saranno più di un sesto o un quinto più costosi ", spiega Boesel.
Quando Panzarasa gocciola vari liquidi con diversi valori di pH su tutti i piccoli cilindri del prototipo di ferita, è possibile vedere chiaramente i punti più chiari e scuri non appena accende la lampada UV.
Sono persino visibili ad occhio nudo. Diventa giallo brillante quando liquidi a pH elevato vengono a contatto con il sensore. Gli scienziati sono certi: poiché il valore del pH può essere letto in modo così semplice e fornisce informazioni precise sullo stato acido o basico del campione, una tale medicazione è adatta come strumento diagnostico.
Con il misuratore di fluorescenza è possibile ottenere misurazioni quantitative più accurate del valore del pH per scopi medici.
In futuro, i segnali potrebbero anche essere letti usando una fotocamera per smartphone, ha detto Boesel. In combinazione con una semplice app, operatori sanitari e medici avrebbero uno strumento che consenta loro di leggere facilmente lo stato della ferita "dall'esterno" anche senza una lampada UV.
Anche a casa, i pazienti avrebbero quindi l'opportunità di riconoscere un'imminente ferita cronica in una fase precoce. (Ad)