慢性傷口影響了全世界數(shù)百萬患者的生活。慢性傷口檢測和治療依賴繁瑣的實驗室分析及長期頻繁的臨床干預(yù)，大大限制了治療效率和病人的依從性。目前的傷口護理的臨床療效十分有限。近年來，柔性電子器件領(lǐng)域發(fā)展迅猛，其可穿戴性、低成本、舒適性、快速檢測和使用便利等特征及優(yōu)勢，為個性化傷口護理提供了巨大的潛在應(yīng)用價值。對此，加州理工學(xué)院高偉教授團隊在《Advanced Functional Materials》發(fā)表了題為Wearable Bioelectronics for Chronic Wound Management的綜述文章，系統(tǒng)回顧了用于監(jiān)測和管理慢性傷口的可穿戴生物電子設(shè)備的最新進展。其中，加州理工學(xué)院博士生王粲然為論文第一作者，高偉教授為論文通訊作者。
慢性傷口是動態(tài)的，且受多種局部因素和病人個體狀況的影響。例如，由于免疫系統(tǒng)失調(diào)和高血糖水平，糖尿病性慢性傷口會在炎癥階段停滯數(shù)年，大大增加了傷口感染的可能性。然而，大多數(shù)市售的傷口敷料都是被動的，無法提供相應(yīng)的治療。雖然有些敷料含有抗生素，但長期大量使用抗生素會導(dǎo)致病原菌出現(xiàn)耐藥性。因此，針對慢性傷口護理需要開發(fā)能夠動態(tài)識別個體異常狀況并控制藥物釋放以降低不良反應(yīng)的治療系統(tǒng)，從而實現(xiàn)慢性傷口的最佳治療效果。目前可穿戴器件已被開發(fā)用于傷口的生化狀況評估并可提供全天候的傷口監(jiān)測。通過結(jié)合近年來生物材料和數(shù)字健康領(lǐng)域的發(fā)展，可穿戴器件能夠?qū)崿F(xiàn)在不中斷患者日；顒拥那闆r下進行局部和可控的治療。此外，與人工智能等數(shù)據(jù)分析工具相結(jié)合，可以輔助并加速治療方案的決策過程，實現(xiàn)精準快速的傷口護理的治療新模式。
圖1.用于傷口監(jiān)測及治療的可穿戴電子器件設(shè)計及應(yīng)用。
本文首先詳細分析了在設(shè)計針對傷口護理的可穿戴器件時所需考慮的傷口生理學(xué)特征，包括傷口微環(huán)境的生化指標及力學(xué)等性能；然后總結(jié)了用于傷口的生物信號傳感器和智能治療系統(tǒng)研發(fā)進展，涵蓋針對溫度、壓力、阻抗、離子、小分子、核酸、蛋白及微生物等信號的監(jiān)測及基于響應(yīng)型材料的藥物遞送系統(tǒng)、電刺激療法、光動力療法等的傷口可穿戴器件的發(fā)展及應(yīng)用。文章還討論了集成性閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計方案，展望了將無線通信系統(tǒng)和人工智能等先進數(shù)據(jù)分析工具應(yīng)用于個性化傷口護理的新的治療范式。最后討論了用于傷口護理的可穿戴生物電子器件的未來前景和挑戰(zhàn)。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202111022
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