细菌进入伤口,如果不及时发现和处理,可能会威胁肢体甚至生命。现在,一种新的流量传感器被设计用于检测细菌感染。流量传感器被集成在绷带中,并在细菌种群进入危险区域时向周围的智能手机发出警报。
细菌与人体共存,健康的人体皮肤被细菌覆盖。然而,一些细菌可能会很快在开放性伤口中定居,如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。为了防止这些生物在体内扩散,严重危害人体组织,甚至导致死亡,在医疗中需要对感染的伤口进行清洗和抗生素治疗。在zuiji端的情况下,患肢可能需要截肢。
医疗专业人员通过观察伤口或拭子并进行实验室测试来识别感染。然而,从伤口上取下敷料会减慢愈合过程。此外,观察是主观的,拭子检验需要时间,这两者都需要患者qinzi到场。
为了解决这些问题,一些研究小组正在开发一种设备,该设备位于绷带下,并连续监测感染的间接迹象,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造了一种更直接的感染流量传感器。
这个流量传感器可以检测一种叫做脱氧核糖核酸酶或者DNA酶的酶。这种酶是感染的可靠指标,因为致病菌在伤口中大量产生这种酶,但健康皮肤上的细菌不会。所以检测这种物质可以减少假阳性结果的几率。此外,脱氧核糖核酸酶在其他感染迹象出现之前积累。新的警报系统(称为“伤口无线感染检测”,或窗口,流量传感器)。
流量传感器的酶传感组件依赖于一种叫做DNA水凝胶或DNAgel的粘性材料,它由扭曲的DNA链组成。研究人员开发了一种特殊的DNA凝胶,它在人体等水环境中稳定,但在DNA酶的存在下开始分解。他们将这种凝胶连接到芯片上,芯片可以感知凝胶何时衰变,并通过向智能手机发送信号做出响应。该信号通过一种称为近场通信的无电池无线过程进行广播。
通过将这个DNAgel与这个流量传感器[芯片]耦合,我们可以创建一个完全无电池的设备,它被放置在伤口上的绷带下。有慢性伤口的人或手术后被送回家的人可以通过每天几次点击敷料旁边的智能手机来监控他们的状态。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进行抗生素治疗。
其他研究人员尝试了不同的感染检测方法,包括监测细菌传播的高科技成像和嗅出感染的化学信号。大部分问题归结为工具的实用性:是否需要大量笨重的设备,是否存在法律审批障碍,性价比如何。流量传感器需要通过电子组件和智能手机访问,这可能会使某些人和医院系统无法访问。每个流量传感器的材料成本不到10美元,可以用现有的电子制造方法建造。
到目前为止,流量传感器还处于早期阶段,需要在更大的患者群体和感染其他细菌的伤口上进行测试。