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LED新应用——“智能伤口敷料”

  据报道,麻省理工学院的工程师们设计了一种响应皮肤温度变化且当释放药物所剩无几时会点亮的“智能伤口敷料”。

  智能伤口敷料采用具有粘性、弹性的凝胶状物质,且整合温度传感器、LED灯、其它电子产品以及微型药物输送储库和通道等。 

  当应用于肘部或膝盖等高度灵活的部位时,智能伤口敷料会随着身体延伸,保持嵌入式电子的功能和完好。

  智能伤口敷料设计的关键是麻省理工学院机械工程系职业发展副教授Xuanhe Zhao开发的水凝胶骨架。水凝胶是一种透明的类似橡胶的材料,可以粘接在金、钛、铝、硅、玻璃和陶瓷的表面,其强度与肌腱和软骨间的键合相当。

  该研究小组在《Advanced Materials》期刊上发表报告指出,其在水凝胶内嵌入各种电子器件,如导线、半导体芯片、LED灯以及温度传感器等。涂覆在水凝胶中的电子器件不仅可用于皮肤表面,也可置于体内,如作为可植入生物相容性葡萄糖传感器,或柔软神经探针等。

 

  在这项全新研究中,研究人员采用其开发的技术来演示多种用途的水凝胶,包括封装钛丝来形成透明拉伸的导线。在实验中,封装的钛丝被拉伸多次,但仍然保持恒定的导电性。

  赵教授也创建了嵌入水凝胶片的LED灯阵列。当附连到身体不同部位,甚至是在高度可变形的部位伸展,如膝肘等,该LED灯矩阵仍然继续工作。

  该研究小组在水凝胶片内嵌入各种电子组件来创建一个“智能伤口敷料”,包括规则间隔的温度传感器和微小药物储库。研究人员还创建药物流经水凝胶的通道,通过在矩阵中嵌入图案化导管或钻小孔。他们将敷料放置在身体各个部位,并发现即使在高度拉伸状态,敷料仍然能够继续监测皮肤温度,并且能根据传感器读取释放药物。

  “这是一个非常灵活的矩阵。当传感器感测到异样,比如温度异常增加,设备可以根据需要释放药物到特定位置,并从某个储库释放特定药物,且能在水凝胶矩阵扩散以保持持续药物释放。”研究人员Yuk说道。(文/Silvia译)

 

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