Умная повязка меняет цвет при инфекции
Шведские исследователи из Университета Линчёпинга разработали раневую повязку из наноцеллюлозы, которая может выявлять ранние признаки инфекции, не нарушая процесс заживления. Исследование опубликовано в журнале Materials Today Bio.
Проблема традиционного ухода
В традиционном уходе повязки меняют регулярно, примерно каждые два дня. Чтобы проверить наличие инфекции, медицинскому персоналу приходится снимать повязку и оценивать рану по внешнему виду и анализам. Это болезненная процедура, которая нарушает заживление, так как струп (корочка) repeatedly повреждается. Риск заражения также увеличивается при каждом контакте раны с внешней средой.
Принцип работы новой повязки
Повязка изготовлена из плотной сетки наноцеллюлозы, которая предотвращает проникновение бактерий и других микробов. При этом материал пропускает газы и жидкость, что важно для заживления. Идея в том, что после наложения повязка остаётся на ране в течение всего процесса заживления. Если рана инфицируется, повязка изменит цвет.
- Ключевой показатель — pH. Неинфицированные раны имеют значение pH около 5,5. При возникновении инфекции рана становится более щелочной, и её pH может достигать 8 или выше. Это происходит потому, что бактерии изменяют своё окружение для оптимального роста.
- Раннее обнаружение. Повышенное значение pH в ране можно обнаружить задолго до появления гноя, болезненности или покраснения — наиболее распространённых признаков инфекции.
Как реализован индикатор
Чтобы повязка показывала повышенный pH, исследователи использовали краситель бромтимоловый синий (BTB), который меняет цвет с жёлтого на синий, когда значение pH превышает 7.
Для того чтобы BTB можно было использовать в повязке, не теряя его свойств, его нанесли на силикатный материал с порами размером всего в несколько нанометров. Затем этот силикатный материал соединили с материалом повязки, не нарушая структуру наноцеллюлозы. В результате получилась повязка, которая синеет при наличии инфекции.
Преимущества и перспективы
«Возможность мгновенно увидеть, инфицирована ли рана, не снимая повязки, открывает путь к новому типу ухода за ранами, который может сделать лечение более эффективным и улучшить жизнь пациентов с трудно заживающими ранами. Это также может сократить неоправданное использование антибиотиков», — говорит профессор Даниэль Айли.
Исследователи также работают над противомикробными веществами на основе липопептидов, которые уничтожают все типы бактерий. Их можно будет комбинировать с повязкой.
«Использование антибиотиков делает инфекции всё более проблематичными, поскольку становится больше мультирезистентных бактерий. Если мы сможем сочетать противомикробное вещество с повязкой, мы минимизируем риск заражения и сократим чрезмерное использование антибиотиков», — отмечает Айли.
По оценкам учёных, прежде чем новая повязка появится в клинической практике, должно пройти от пяти до десяти лет из-за необходимости прохождения строгих и дорогостоящих испытаний для медицинских изделий.