智能传感敷料在体验证：基于pH远程监测糖尿病足溃疡感染的创新解决方案

针对糖尿病足溃疡感染率高、监测困难的问题，研究人员开发了一种嵌入pH敏感染料α-萘酚酞（α-naphtholphthalein）的透明海藻酸钙水凝胶敷料，通过颜色变化实时反映伤口pH（7.5-8.5），结合机器学习智能手机应用实现远程感染风险评估。体内外实验证实其生物相容性及对感染状态的准确指示，为降低截肢率和医疗负担提供新工具。

　　

糖尿病足溃疡是全球性的健康挑战，每秒钟就有一名患者因此出现皮肤破损，其中半数会发展为感染，导致截肢甚至死亡。传统伤口监测依赖医护人员的主观判断，而伤口pH作为潜在的生物标志物虽被广泛研究，却因缺乏实用化技术未能投入临床。近期，一项发表在《Biosensors and Bioelectronics》的研究突破了这一瓶颈——来自加拿大研究团队开发出全球首款能通过颜色变化实时指示伤口感染的智能敷料，为远程医疗带来革命性工具。

研究团队采用多学科交叉策略，核心是通过水凝胶敷料整合pH敏感染料α-萘酚酞，其颜色在pH 7.5-8.5区间从米色变为蓝绿色，对应感染风险阈值。技术路线包含：（1）通过文献荟萃确定感染相关pH临界值；（2）开发能隔绝病原体且保持透湿性的海藻酸钙基质；（3）建立机器学习算法分析智能手机拍摄的敷料颜色；（4）采用2D细胞培养和猪伤口模型（n=4，9伤口/组）验证安全性与有效性。

Soft hydrogel-based dressing for measuring pH in cutaneous wounds
敷料采用离子交换树脂微珠负载染料，在弯曲伤口表面仍能精准显色。实验显示其透湿性（>500 g/m²/24h）优于市售产品Second Skin，且颜色对比度不受伤口背景干扰。

Study design
猪模型实验严格遵循伦理规范（代码20048-003），比较智能敷料与对照组的愈合效果。关键发现包括：感染伤口pH持续高于7.8，而愈合中伤口降至6.0（健康皮肤水平）。小鼠实验图像经问卷调查证实，该分类系统可有效指导临床分诊。

DISCUSSION
该设计解决了三大痛点：替代经验依赖型判断、实现客观量化指标、降低复诊频率。特别值得注意的是，敷料颜色变化与细菌负荷（bioburden）呈显著相关，为抗生素使用时机提供依据。

CONCLUSION
研究证实智能敷料能早于临床症状48小时预警感染，且生产成本可控。专利技术（PCT/CA2022/051001）已由4M BioTech公司推进转化，获得加拿大国防部等多项资助支持。这种将基础研究与临床需求紧密结合的创新模式，为慢性伤口管理树立了新范式。

（注：全文数据可向通讯作者Mohsen Akbari索取，竞争利益声明显示部分作者为相关专利发明人）