En
Sve kategorije
En

Vijesti

Zavoj mikroiglom može realizirati inteligentno zbrinjavanje rana

Vrijeme:2021-09-20 Hitova:

Oštećenje kože je neizbježno, a rane uzrokovane kroničnim bolestima često zahtijevaju dugotrajan oporavak. Kronično cijeljenje rana može dovesti do ozbiljnih komplikacija kao što su bakterijska infekcija i krvarenje. Kada se tradicionalni zavoji rana (gaza i hidrogel, Itd.) koriste se za liječenje kroničnih rana, postoje neki nedostaci kao što je nekontrolirano otpuštanje lijeka, adhezija s tkivom rane i pojedinačna funkcija. Kako bi riješili ove probleme, intenzivirana su istraživanja zavoja za rane s višenamjenskim i kontroliranim oslobađanjem lijeka. Među njima, mikroigla (MN) flaster pokazuje veliki potencijal u izradi multifunkcionalnih zavoja za inteligentno zbrinjavanje rana. MN flaster može prodrijeti u kožu bez da dođe do živaca i krvnih žila, omogućujući minimalno invazivnu primjenu. Osim toga, kontrolirano otpuštanje lijeka može se postići korištenjem materijala koji reagiraju na stimulans za kapsuliranje molekula lijeka u iglu.


Shematski dijagram zavoja mikroigle zuba morskog psa za inteligentno zbrinjavanje rana


Inspiriran strukturom zuba morskog psa, tim s Tehnološkog sveučilišta u Nanjingu izvijestio je o flasteru s mikroiglom za inteligentno liječenje rana. MN zavoji koji sadrže kanale s uzorkom kopirani su iz laserski oblikovanog negativnog polidimetilsiloksana (PDMS) kalupi. Bionička struktura omogućuje da flaster mikroigle ima stabilno prianjanje tijekom dugotrajnog oporavka kroničnih rana. Sustav kontrolirane dostave lijeka može se konstruirati na flasteru s mikroiglom koristeći poroznu strukturu i hidrogel koji reagira na temperaturu. Mikrofluidni kanali koji se sastoje od nizova mikroiglica i poroznih uređenih struktura omogućuju analizu višestrukih upalnih čimbenika u flasteru s mikroiglama. Osim toga, MXene elektronika je uzorkovana na flasteru mikroigle za osjetljivo praćenje pokreta.


Priprema MN flastera s uzorkom sa strukturom zuba morskog psa


N-izopropilakrilamid koji reagira na temperaturu (NIPAM) hidrogel je korišten za konstruiranje inteligentnog sustava za isporuku lijeka na MN flasteru. Porozna IO PC struktura uvedena je na površinu mikroigle kako bi se poboljšao kapacitet skladištenja lijeka. Kada dođe do infekcije, temperatura u području rane može biti i do 39.4 ° C. Povećana temperatura u području rane uzrokuje skupljanje NIPAM hidrogela koji reagira na temperaturu, oslobađanje inkapsuliranih terapijskih lijekova. Osim toga, multifunkcionalni MN flasteri zahtijevaju visok stupanj integracije različitih funkcionalnih komponenti (mikroiglice, mikrofluidni kanali, i elektrode) u potpunu zakrpu. Istraživači su izradili dvostrani MN flaster koristeći jednostavnu tehniku ​​preklapanja, s jednom stranom koja sadrži mikroigle napunjene lijekom i mikrofluidne kanale za terapiju lijekovima i biokemijsku analizu, a druga strana sadrži fleksibilnu elektrodu za detekciju pokreta.


Integracija mikrofluidike i elektronike za MN patch


Za provjeru sposobnosti biokemijske analize MN zavoja, laktat i kalprotektin sadržani u uzorku analizirani su korištenjem MN preljeva. Koncentracija biomarkera je naznačena intenzitetom fluorescencije područja detekcije. Intenzitet fluorescencije mliječne kiseline bio je u linearnoj korelaciji s rasponom koncentracija od 0 to 350 mmol/L. Intenzitet fluorescencije i koncentracija kalprotektina linearno su povezani od 0 to 300 mg/LzaOvi rezultati sugeriraju da su MN zavoji sposobni za biokemijsku analizu. Kako bi MN odijevanje dalo sposobnost otkrivanja pokreta, Krug baziran na MXeneu integriran je na oblogu. Oblozi su stavljeni na prste volontera, zapešća, laktovima i koljenima, zatim savijene pod različitim kutovima i zabilježene su odgovarajuće promjene otpora. Rezultati su pokazali da MN oblačenje ima visoku osjetljivost percepcije pokreta. Za provjeru sposobnosti MN zavoja za poticanje oporavka rane, MN zavoji korišteni u eksperimentima na životinjama bili su inkapsulirani s ljudskim epidermalnim faktorom rasta (hEGF). Rezultati su pokazali da MN zavoj koji sadrži hEGF pokazuje bolju sposobnost oporavka.


Primjena MN zavoja u biokemijskom sensingu



Primjena MN preljeva u detekciji pokreta

Primjena MN zavoja u kroničnom cijeljenju rana

 


Povezani rezultati istraživanja objavljeni su u ACS Nano pod naslovom "Zavoj mikroiglama inspiriran zubima morskog psa za inteligentno zbrinjavanje rana".