综述:用于伤口监测和治疗的智能绷带

【字体: 时间:2025年04月29日 来源:Biosensors and Bioelectronics 10.7

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  本文聚焦智能绷带,系统总结其在伤口监测与治疗方面的进展。介绍比色传感和电化学传感两种检测方法,以及电刺激、药物递送、光热疗法(PTT)等治疗策略,探讨其面临的挑战与前景,为伤口护理提供新思路。

  

智能绷带用于伤口监测和治疗


皮肤作为人体最大的器官,肩负着抵御外界细菌入侵的重任。然而,它却十分脆弱,很容易受到损伤,进而出现功能和结构上的缺陷。近年来,像糖尿病伤口、压疮这类慢性疾病的发生率不断攀升。慢性伤口愈合起来耗时漫长,细菌感染常常是导致其愈合延迟的 “罪魁祸首”。所以,在伤口愈合过程中及时进行干预至关重要。

传统的伤口处理方式,通常是用医用纱布对伤口进行清洁和包扎。要是伤口比较严重,可能还会涂抹抗生素软膏或者使用抗菌辅助剂。但这种方法存在不少弊端,比如需要定期更换敷料,而且无法实时反馈伤口的状况。一旦伤口出现异常,很难及时进行进一步的处理。频繁更换纱布还有可能对伤口造成二次伤害。

在这样的背景下,智能绷带应运而生。它就像是伤口护理领域的 “智能小卫士”,不仅能为伤口营造一个理想的愈合环境,还能实时监测各种生理参数,助力实现个性化的伤口护理和干预。

检测伤口参数时,智能绷带主要采用两种方法。一种是利用伤口内特定生理参数与显色染料之间的荧光反应;另一种则是通过电化学手段,把伤口内的生化信号转化为电信号,这些电信号会被信号放大器捕捉,然后传送到中央控制模块进行分析处理。

为了达到更高效的治疗效果,电刺激、光热疗法(PTT)、药物递送等主动治疗策略在智能绷带系统中得到了广泛应用。下面,我们就来详细了解一下这些神奇的技术。

比色传感器


光学检测技术就像是一个神奇的 “变色大师”,能通过比色或荧光反应,直接反映伤口的生理状态。使用这种技术制备传感器非常简单,既不需要外接电源,也不用布线。只需要让生物标志物与特定材料发生反应,就会产生颜色变化,用相机把这些变化拍下来,再借助卷积神经网络(CNNs)进行评估和预测,就能掌握伤口的情况啦。

电刺激


最新研究表明,电刺激在促进伤口愈合方面潜力巨大。它就像一把 “钥匙”,能够激活细胞内的离子通道和其他信号通路。尤其是对上皮细胞和成纤维细胞的迁移、增殖有着积极的影响,还能减少细菌定植和生物膜的形成,大大加快伤口愈合的进程。

结论和展望


这篇综述围绕目前主流的比色传感和电化学传感这两种检测方法,系统地梳理了智能绷带在伤口环境参数监测方面的研究进展和应用现状。通过集成灵活的传感器,智能绷带可以实时监测伤口 pH、尿酸、葡萄糖、温度等关键生理参数,为慢性伤口的个性化管理提供了有力支持。

不过,智能绷带在系统集成和临床转化方面还面临着一些挑战。但随着技术的不断进步,相信在未来,智能绷带将在个性化伤口护理领域发挥更大的作用,为患者带来更精准、更有效的治疗方案,成为伤口护理的得力 “助手”。

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