Умные швы с сенсорами для ран: исследование

Исследование, опубликованное в журнале Small, предлагает концепцию «умных» хирургических швов, покрытых сенсорами для мониторинга состояния ран и ускорения заживления.

Конструкция и функционал

Ученые создали швы с ультратонкими кремниевыми датчиками, интегрированными в полимерные или шелковые полоски. Система включает два типа датчиков температуры:

• Кремниевый диод, меняющий выходной ток в зависимости от температуры.
• Платиновый наномембранный резистор, меняющий сопротивление.

Повышенная температура может сигнализировать об инфекции. Кроме того, швы содержат микронагреватели из золотых нитей, которые нагреваются при пропускании тока, чтобы способствовать заживлению.

Технология изготовления

• Ультратонкая пленка кремния срезается с пластины.
• С помощью резинового штампа наномембраны переносятся на полоски полимера или шелка.
• Поверх наносятся металлические электроды и провода, а устройство инкапсулируется в эпоксидное покрытие.
• Конструкция имеет змеевидную форму для обеспечения эластичности, что компенсирует хрупкость кремния.

Тестирование и перспективы

Технология уже протестирована на животных моделях (крысах). Швы продемонстрировали гибкость и прочность: их можно было продевать через кожу, затягивать и завязывать в узлы без повреждения устройств.

Соавтор исследования, профессор Джон А. Роджерс, видит дальнейшее развитие технологии в возможности программируемой доставки лекарств. Этого можно достичь, покрыв электронные нити полимерами, содержащими препараты, которые будут высвобождаться при нагреве или электрическом импульсе.