«Έξυπνοι» επίδεσμοι φέρνουν επανάσταση στη θεραπεία των χρόνιων τραυμάτων

Τα χρόνια τραύματα, στα οποία περιλαμβάνονται τα διαβητικά έλκη, τα χειρουργικά τραύματα, είναι πιο θανατηφόρα από ό,τι συνειδητοποιούν οι άνθρωποι. Το πενταετές ποσοστό επιβίωσης των ασθενών με χρόνιες πληγές είναι γύρω στο 70%- χειρότερο από αυτό του καρκίνου του μαστού, του καρκίνου του προστάτη και άλλων σοβαρών ασθενειών. Η θεραπεία των τραυμάτων είναι επίσης δαπανηρή, με εκτιμώμενο κόστος 28 δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο μόνο στις ΗΠΑ.

Μια ομάδα ερευνητών από την Ιατρική Σχολή Keck του USC και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) αναπτύσσει μια σειρά τεχνολογιών αιχμής για να φέρει επανάσταση στη φροντίδα των τραυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των «έξυπνων» επιδέσμων που θα αντιλαμβάνονται αυτόματα και θα ανταποκρίνονται στις μεταβαλλόμενες συνθήκες στο εσωτερικό ενός τραύματος. Αυτοί οι υψηλής τεχνολογίας επίδεσμοι θα παρέχουν συνεχή δεδομένα σχετικά με την επούλωση και τις πιθανές επιπλοκές, συμπεριλαμβανομένων των λοιμώξεων ή της ανώμαλης φλεγμονής, και θα μπορούσαν να χορηγούν φάρμακα ή άλλες θεραπείες σε πραγματικό χρόνο.

Με την υποστήριξη εν μέρει των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας, η ομάδα USC-Caltech ανέπτυξε και δοκίμασε έναν έξυπνο επίδεσμο σε ζωικά μοντέλα. Δημοσίευσε μια ανασκόπηση αυτής της έρευνας, καθώς και άλλες πρωτοποριακές, σχετικές εργασίες που γίνονται σε όλο τον κόσμο, σε άρθρο της που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Materials». Η ανασκόπηση αξιολογεί επίσης τις προκλήσεις και τα επόμενα βήματα για την παροχή αυτών των τεχνολογιών στους ασθενείς, συμπεριλαμβανομένων των προοπτικών για τη ρυθμιστική έγκριση και την εμπορική διάθεση.

Για την τελειοποίηση της τεχνολογίας των έξυπνων επιδέσμων, ο Ντέιβιντ Άρμστρονγκ, καθηγητής χειρουργικής και νευρολογικής χειρουργικής στην Ιατρική Σχολή Keck και συν-διευθυντής της Southwestern Academic Limb Salvage Alliance (SALSA) και η ομάδα του, αξιοποίησαν νέες ανακαλύψεις από τους τομείς της επιστήμης των υλικών, της νανοτεχνολογίας και της ψηφιακής υγείας, μεταξύ άλλων.

«Αναπτύσσουμε έξυπνους επιδέσμους επόμενης γενιάς που μπορούν να παρακολουθούν ασύρματα κρίσιμους μεταβολικούς και φλεγμονώδεις βιοδείκτες στα υγρά των πληγών», εξήγησε ο Γουέι Γκάο, επίκουρος καθηγητής ιατρικής μηχανικής στο Caltech και συν-συγγραφέας της δημοσίευσης. «Στο μέλλον, αυτές οι διεπιστημονικές συνεργασίες μεταξύ επιστημόνων, μηχανικών και κλινικών εμπειρογνωμόνων -με τους ασθενείς στο επίκεντρο- θα διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στα καλύτερα αποτελέσματα της φροντίδας των τραυμάτων».

Έξυπνοι επίδεσμοι επόμενης γενιάς

Οι χρόνιες πληγές είναι πιο σύνθετες και λιγότερο προβλέψιμες από τις απλές πληγές. Εμπεριέχουν υψηλότερο κίνδυνο μόλυνσης, χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να επουλωθούν και μπορεί να οδηγήσουν σε ακρωτηριασμό ή σε απειλητικές για τη ζωή επιπλοκές, όπως η σηψαιμία.

Οι ερευνητές ήθελαν να αναπτύξουν μια ασύρματη τεχνολογία που ανιχνεύει φλεγμονές, λοιμώξεις ή προβλήματα με τη ροή του αίματος και στη συνέχεια ειδοποιεί τους ασθενείς και τους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης μέσω Bluetooth, ενώ παράλληλα χορηγεί θεραπεία σε πραγματικό χρόνο. Ο Άρμστρονγκ και η ομάδα του έχουν ήδη δοκιμάσει τη τεχνολογία τους σε ζωικά μοντέλα, με ελπιδοφόρα αποτελέσματα.

Οι έξυπνοι επίδεσμοι κατασκευάζονται από διάφορα υλικά αιχμής, συμπεριλαμβανομένων των βιοηλεκτρονικών υλικών, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στην επούλωση παρέχοντας ηλεκτρική διέγερση στους ιστούς και τα κύτταρα. Πολλοί ερευνητές χρησιμοποιούν προηγμένες υδρογέλες, οι οποίες είναι μαλακές, εύκαμπτες και ικανές να αποθηκεύουν και να απελευθερώνουν φάρμακα ανάλογα με το pH, τη θερμοκρασία ή άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Οι επίδεσμοι επόμενης γενιάς περιέχουν επίσης διάφορους τύπους αισθητήρων που μπορούν να ανιχνεύουν αλλαγές στο μικροπεριβάλλον ενός τραύματος. Οι ηλεκτροχημικοί αισθητήρες μπορούν να μετρήσουν την παρουσία πρωτεϊνών, αντισωμάτων, θρεπτικών ουσιών και ηλεκτρολυτών, ενώ οι οπτικοί αισθητήρες μπορούν να παρακολουθούν τη θερμοκρασία, το pH και τα επίπεδα οξυγόνου. Οι αισθητήρες απεικόνισης μπορούν να ανιχνεύσουν βακτηριακές λοιμώξεις και να μετρήσουν το βάθος και τον όγκο ενός τραύματος.

Η πιο ευέλικτη φροντίδα των τραυμάτων μπορεί όχι μόνο να σώσει ζωές, αλλά και να βελτιώσει την ποιότητα ζωής πολλών ασθενών. Περίπου τα μισά άτομα με χρόνιες πληγές πληρούν τα διαγνωστικά κριτήρια για κλινική κατάθλιψη και πολλοί αντιμετωπίζουν σοβαρές προκλήσεις με την κινητικότητα, τον πόνο και τη φροντίδα των πληγών σε καθημερινή βάση.

ΠΗΓΗ: Eurekalert