
这种新的基于凝胶的传感器在传播之前检测到伤口感染
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当细菌进入伤口时,它们实际上会威胁生命和肢体 - 除非尽快发现它们。现在,新的传感器可以固定在绷带中,并在细菌种群进入危险区域时提醒附近的智能手机。
健康的人体皮肤被细菌覆盖,这些细菌迅速地定居开放的伤口,例如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。为了防止这些生物通过可能永久伤害或杀死人的身体传播,可能需要清洁感染的伤口并用抗生素处理和治疗,或者在最极端的情况下 - 受影响的肢体可能需要截肢。医疗专业人员通常通过解开和观察伤口或擦拭伤口并进行实验室检查来识别感染。但是去除伤口的敷料可以减慢愈合过程。另外,观察是主观的,拭子的测试需要时间,并且都要求患者在身体上存在。
为了解决这些问题,一些研究团队正在开发坐在绷带下的设备,并不断监测间接感染的迹象,例如伤口温度或酸度的变化。新加坡国立大学的科学家现在创建了一个更直接的感染传感器。
该传感器可以检测一种称为脱氧核糖核酸酶或DNase的酶。该酶起着可靠的感染指标,因为引起疾病的细菌在伤口内部大量产生,而健康皮肤上的细菌却没有 - 因此对该物质进行测试会减少误报阳性结果的机会。此外,在出现其他感染标志之前,DNase建立了。该团队将新的警报系统称为“伤口上的无线感染检测”或窗口,传感器在科学进步中详细介绍了。
Window的酶 - 感应零件依赖于由DNA纠缠链制成的称为DNA水凝胶或Dnagel的粘胶材料。研究人员开发了一种特殊的dnagel,在水状环境(例如人体)中保持稳定,但在存在DNase的情况下开始崩溃。他们将这种凝胶连接到凝胶腐烂时感应并通过向智能手机发送信号的响应时感应的芯片。该信号是使用称为“近场通信”的无电池无线工艺广播的,该技术允许人们使用信用卡的点击付款。
新加坡国立大学的电气工程师约翰·霍(John Ho)说:“通过将这种dnagel与该传感器[芯片]耦合,我们可以制作一个完全无电池的设备,可以适合伤口上的绷带。”一个患有慢性伤口的人或在手术手术后送回家的人可能会通过每天几次穿衣服旁边的智能手机来监控自己的状态。如果手机收到感染警报,它可以向医生发送消息,或告诉患者返回医院接受抗生素治疗。
其他研究人员尝试了不同的感染检测方法,包括高科技成像来监测细菌扩散,甚至是电子鼻子,以嗅出感染的化学信号。
巴斯大学(University of England)的项目经理六月,他没有参与这项新研究,但从事一支为低成本的超级拭子测试而开发了一个低成本的超级拭子测试。
Mercer-Chalmers说,这个问题归结为工具的实用性:是否需要大量繁琐的设备,是否有法律批准的障碍以及其具有成本效益的障碍。她指出,窗户传感器需要电子零件和智能手机访问,这可能使某些人和医院系统无法实现。Ho说,每个窗口传感器的材料成本不到10美元,并指出可以使用现有的电子制造方法来构建它。
到目前为止,Ho的团队已将Dnagel暴露于18人的糖尿病足溃疡中的拭子,其中一些患有金黄色葡萄球菌感染,以查看在细菌存在下材料降解了多少。研究人员还使用该装置在六只活实验室小鼠上,其伤口暴露于相同的细菌物种,并在24小时内成功检测到感染,然后才能看到任何物理迹象。由于窗户传感器仍处于早期的早期,因此HO计划继续对大型患者以及感染其他细菌的伤口进行测试。
他说:“假设地,这也应该与许多其他类型的菌株(因为它们)具有相似的DNase分泌机制作用。”