211service.com
Smart bandage signalerar infektion genom att vrida fluorescerande
Bakteriell infektion är en ganska vanlig och potentiellt farlig komplikation vid sårläkning, men ett nytt intelligent förband som blir fluorescerande grönt för att signalera början av en infektion kan ge läkare ett värdefullt system för tidig upptäckt.
Forskare i Storbritannien nyligen avtäckt en prototyp av det färgförändrande bandaget, som innehåller ett gelliknande material infunderat med små kapslar som släpper ut ogiftigt fluorescerande färgämne som svar på kontakt med populationer av bakterier som vanligtvis orsakar sårinfektioner.
Ledd av Toby Jenkins , en professor i biofysikalisk kemi vid University of Bath, uppfinnarna av det nya bandaget, som ännu inte har testats på människor, säger att det skulle kunna användas för att varna vårdpersonal om en infektion tidigt nog för att förhindra att patienten får sjuk. I vissa fall kan det till och med hjälpa till att undvika behovet av antibiotika, säger Jenkins.
Ett nytt smart bandage skulle kunna fungera som ett tidigt upptäcktssystem för sårinfektioner.
Jenkins grupp samarbetar med kliniska forskare från en pediatriskt brännskadacenter vid University of Bristol, och teamet föreställer sig att en av de första applikationerna kan vara behandling av brännskador. Kliniker tenderar att överordinera antibiotika för brännsår, särskilt hos barn, eftersom de är så oroade över infektion. Det kan leda till antibiotikaresistenta stammar. Ett infektionsupptäckande bandage skulle kunna förhindra detta genom att lugna föräldrar och läkare när ett sår faktiskt inte är infekterat. De skulle också vara användbara för att övervaka operationssår såväl som de som är resultatet av traumatisk skada, säger Jenkins.
Alla sår koloniseras av bakterier, ofta inklusive patogena arter, men små populationer är i allmänhet inte skadliga, och immunsystemet kan rensa dem. I vissa fall växer dock en population av skadliga bakterier för stor för att immunsystemet ska kunna hantera, och det krävs kliniskt ingripande för att rensa bort det. Vi tror att denna övergång normalt sker flera timmar, om inte längre, innan några kliniska symtom blir uppenbara, säger Jenkins. Tidigare upptäckt kan ge läkare tid att avvärja infektionen även innan sådana symtom uppstår.
Jenkins säger att övergången nästan säkert är förknippad med bildandet av en så kallad biofilm, ett lager av mikrober som samverkar och utsöndrar en slemmig substans för att försvara kolonin mot immunsystemet. Vid en tillräckligt hög befolkningstäthet kopplar bakteriefilmen på produktionen av gifter, säger Jenkins. Det nya förbandet fungerar eftersom det yttre lagret av de färgämnesinnehållande kapslarna är utformat för att efterlikna aspekter av ett cellmembran. Toxiner punkterar kapslarna som de skulle göra i kroppens celler, vilket frigör färgämnet, som fluorescerar när det späds ut av den omgivande gelen.
Bilden till vänster visar ett bandage innan det kommer i kontakt med bakteriegifter. Den till höger visar hur den ser ut när den är aktiverad.
Även om den kliniska användbarheten av det färgskiftande förbandet ännu inte har bevisats, är det utan tvekan ett steg framåt från dagens medicinska mikrobiologiska tekniker, säger Keith Harding , chef för forskningsenheten för sårläkning vid Cardiff University School of Medicine i Storbritannien, Harding, som inte var involverad i forskningen, säger att exakt diagnostisera sårinfektioner är en av de största utmaningarna inom medicin.
I en nyligen demonstration , visade Jenkins och hans kollegor att prototypbandage blev fluorescerande kort efter att ha kommit i kontakt med biofilmer från tre separata arter av patogena bakterier, men de ändrade inte färg efter att ha kontaktat biofilmer från icke-patogena arter. Teamet fick nyligen ett anslag från Storbritanniens medicinska forskningsråd för att testa dess förmåga att upptäcka infektion från sårprover och blåsvätska som tagits från pediatriska brännskador. Om allt går som planerat kan tekniken vara klar för kliniska tester 2018.