加州理工學(xué)院的“iCares”繃帶通過采樣傷口滲出液并追蹤生物標(biāo)志物，實(shí)現(xiàn)了感染早期預(yù)警與愈合進(jìn)程預(yù)測(cè)。

加州理工學(xué)院醫(yī)學(xué)工程教授高偉（音譯）及其團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)新一代"皮膚實(shí)驗(yàn)室"智能繃帶，可幫助患者及護(hù)理人員監(jiān)測(cè)慢性傷口、實(shí)施治療并加速愈合。這款專為切口、擦傷、燒傷等難愈合創(chuàng)面設(shè)計(jì)的繃帶，兼具健康監(jiān)測(cè)與主動(dòng)治療雙重功能。

2023年，高偉團(tuán)隊(duì)取得重大突破，成功在動(dòng)物模型中驗(yàn)證該繃帶可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)慢性傷口數(shù)據(jù)，并通過給藥或電刺激等靶向治療促進(jìn)組織再生，顯著加速愈合進(jìn)程。

iCares慢性傷口人體試驗(yàn)

目前，高偉與南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院的合作者將研究推向新階段。他們?cè)?0名因糖尿病或血液循環(huán)不良導(dǎo)致慢性傷口的患者身上測(cè)試了升級(jí)版iCares繃帶。改進(jìn)后的設(shè)備能持續(xù)采樣炎癥反應(yīng)產(chǎn)生的滲出液，團(tuán)隊(duì)還通過術(shù)前術(shù)后患者對(duì)比評(píng)估了其更廣泛的臨床應(yīng)用價(jià)值。

這款配備三種微流控元件的智能繃帶（微型模塊可引導(dǎo)控制液體流動(dòng)），既能清除傷口多余滲液，又可實(shí)時(shí)分析生物標(biāo)志物數(shù)據(jù)。

新鮮樣本確保檢測(cè)精準(zhǔn)度

"我們的創(chuàng)新微流控技術(shù)既能促進(jìn)愈合的除濕功能，又能保證檢測(cè)樣本均為最新滲出液而非新舊混合液。"身兼?zhèn)鹘y(tǒng)醫(yī)學(xué)研究所研究員的高偉解釋道，"唯有分析最新滲出液，iCares才能實(shí)時(shí)捕捉炎癥與感染的關(guān)鍵生物標(biāo)志物。"

在《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》期刊的新論文中，團(tuán)隊(duì)證實(shí)該繃帶可在患者出現(xiàn)癥狀前1-3天，檢測(cè)到一氧化氮（炎癥標(biāo)志物）和過氧化氫（感染標(biāo)志物）等分子。

AI驅(qū)動(dòng)傷口分類與愈合預(yù)測(cè)

研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出機(jī)器學(xué)習(xí)算法，其傷口分類能力與愈合時(shí)間預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度已達(dá)到臨床專家水平。

這款采用柔性生物相容性聚合物制成的繃帶支持低成本3D打印，集成了可棄式納米生物傳感器陣列確保衛(wèi)生安全，搭配可重復(fù)使用的信號(hào)處理與無(wú)線傳輸電路板，數(shù)據(jù)可直接發(fā)送至智能手機(jī)等用戶終端。

iCares的三大微流控模塊包括：從創(chuàng)面吸取滲液的薄膜層、仿生設(shè)計(jì)的滲液傳導(dǎo)組件（將液體輸送至傳感器陣列進(jìn)行分析），以及排出樣本液的微柱結(jié)構(gòu)模塊。

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