Miếng dán thông minh có thể đẩy nhanh quá trình chữa lành các vết thương mãn tính

Rối loạn tuần hoàn, tiểu đường hay nằm cùng một tư thế trong thời gian dài đều có thể dẫn đến các vết thương mãn tính không lành. Hầu như chưa có phương pháp điều trị hiệu quả. Một nhóm nghiên cứu khoa học vật liệu từ Đại học Kiel (CAU), cùng với các đồng nghiệp từ Trung tâm Y tế Đại học Schleswig-Holstein (UKSH), Trường Y Harvard, Hoa Kỳ và Đại học Dankook ở Hàn Quốc, đã phát triển một miếng dán có chức năng chữa bệnh, có thể được điều chỉnh riêng cho từng bệnh nhân. Miếng dán in 3D có đặc tính kháng khuẩn, cung cấp oxy và độ ẩm cho vết thương, đồng thời hỗ trợ hình thành mô mới. Các thuộc tính được kích hoạt và kiểm soát bằng chiếu xạ. 

Miếng dán có thể được thực hiện tùy chỉnh bằng máy in 3D và được kích hoạt bằng đèn xanh. Ảnh: Đại học Kiel

Cơ sở của miếng dán mới được phát triển là một hydrogel y tế. Do hàm lượng nước cao đến 90% và khoảng cách tương đối lớn trên kích thước vi mô, miếng dán có thể chăm sóc tối ưu cho các vết thương khô mãn tính . Tuy nhiên, thành phần quan trọng nhất là các vi hạt oxit kẽm kháng khuẩn, phản ứng với ánh sáng và được phát triển bởi các nhà nghiên cứu khoa học vật liệu ở Kiel. Cùng với một nhóm từ Bệnh viện Brigham and Women's của Trường Y Harvard ở Boston. Họ đã tìm ra cách áp dụng các protein đặc biệt vào các vi hạt. Các protein này được kích hoạt bằng ánh sáng xanh thân thiện với tế bào, và do đó kích thích sự hình thành các mạch máu mới. Sự lưu thông máu được cải thiện làm phát sinh mô mới, giúp vết thương liền lại.

Rainer Adelung, Giáo sư về Vật liệu nano Chức năng tại Viện Khoa học Vật liệu tại Đại học Kiel, cho biết: “Bằng cách kiểm soát tác động của miếng dán với ánh sáng, chúng ta có thể điều chỉnh liệu trình và liều lượng điều trị cho phù hợp với nhu cầu cá nhân của bệnh nhân”. Nhóm nghiên cứu khoa học vật liệu gọi đây là vật liệu "thông minh", phản ứng độc lập với các kích thích bên ngoài và có thể được kiểm soát được chúng. Nhiều miếng dán hydrogel hoạt động tương tự đã tồn tại, cũng có thể được kích hoạt theo cách có mục tiêu tuy nhiên tác dụng điều trị của chúng được kích hoạt thông qua các tín hiệu nhiệt hoặc điện. nên có nhược điểm là vết thương cũng nóng lên và hydrogel bắt đầu tan rã.


Trong các thử nghiệm, miếng dán hydrogel đã chứng minh hiệu quả kháng khuẩn của nó đối với hai loại vi trùng vết thương điển hình: với Pseudomonas aeruginosa (bên phải), ít vi khuẩn hơn đáng kể cư trú trực tiếp xung quanh miếng dán sau 72 giờ (chấm tròn). Với Staphylococcus aureus (trái), vi khuẩn thậm chí đã biến mất hoàn toàn khỏi khu vực trực tiếp xung quanh miếng dán (vòng tròn màu xám đen). Ảnh: Đại học Kiel

Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng về lâu dài, các phòng khám có thể tự sản xuất các miếng dán đa chức năng, có thể điều khiển bằng máy in 3D và kích hoạt các miếng dán trực tiếp trên bệnh nhân bằng đèn LED xanh.

Các nhà khoa học của vật liệu Kiel đã làm việc với Giáo sư Helmut Fickenscher một chuyên gia về y học nhiễm trùng tại CAU và Trung tâm Y tế Đại học Schleswig-Holstein (UKSH). Ông và nhóm của mình đã thử nghiệm các đặc tính kháng khuẩn của miếng dán đối với hai loại vi trùng vết thương điển hình: với Pseudomonas aeruginosa (bên phải), ít vi khuẩn hơn đáng kể cư trú trực tiếp xung quanh miếng dán sau 72 giờ (chấm tròn). Với Staphylococcus aureus (trái), vi khuẩn thậm chí đã biến mất hoàn toàn khỏi khu vực trực tiếp xung quanh miếng dán (vòng tròn màu xám đen).  Các kết quả ban đầu cho thấy khả năng dung nạp tốt của miếng dán và cải thiện quá trình lành vết thương.

Satitech (theo https://phys.org/news/2021-08-smart-plaster-chronic-wounds.html)


Các mục khác