Hautschued ass inévitabel, a Wounds verursaacht duerch chronesch Krankheeten erfuerderen dacks laangfristeg Erhuelung. Chronesch Heelung vu Wounds kann zu sérieux Komplikatioune wéi bakteriell Infektioun a Blutungen féieren. Wann traditionell Woundverkleedungen (Gaze a Hydrogel, etc.) benotzt gi fir chronesch Wounds ze behandelen, ginn et e puer Nodeeler wéi onkontrolléierbar Drogenverëffentlechung, Adhäsioun mat Woundgewebe an eenzeg Funktioun. Fir dës Problemer ze léisen, goufen d'Fuerschungen iwwer Woundverkleedungen mat Multi-Funktioun a kontrolléierbarer Medikamentverëffentlechung verstäerkt. Ënnert hinnen, Microneedle (MN) Patch weist e grousst Potenzial bei der Konstruktioun vu multifunktionnelle Dressings fir intelligent Woundmanagement. De MN Patch kann d'Haut penetréieren ouni d'Nerven a Bluttgefässer z'erreechen, wat minimal invasiv Verwaltung erméiglecht. Zousätzlech kann kontrolléiert Medikamentverëffentlechung erreecht ginn andeems stimulusreaktiounsfäeg Materialien benotzt ginn fir Drogenmolekülen an der Nadel ze kapsuléieren.

Schematesch Diagramm vun Shark Zänn Microneedle Dressings fir intelligent Woundmanagement

Inspiréiert vun der Struktur vun Hai Zänn, huet e Team vun der Nanjing University of Technology e Microneedle Patch fir intelligent Woundmanagement gemellt. MN Dressings mat Muster Kanäl goufen aus Laser sculptéiert negativ Polydimethylsiloxane (PDMS) Schimmel kopéiert. Déi bionesch Struktur erméiglecht de Mikronadelfleck eng stabil Adhäsioun während der laangfristeg Erhuelung vu chronesche Wounds. Gesteuert Medikament Liwwerung System kann op Microneedle Patch gebaut ginn mat poröse bestallte Struktur an Temperaturreaktiounsfäeger Hydrogel. Mikrofluid Kanäl, déi aus Mikronadel-Arrays a poröse bestallte Strukturen besteet, erméiglechen d'Analyse vu multiple entzündleche Faktoren am Mikronadelfleck. Zousätzlech ass MXene Elektronik op der Microneedle Patch geprägt fir sensibel Bewegungsiwwerwaachung.

Virbereedung vun Muster MN Patch mat Shark Zänn Struktur

E Temperaturreaktiounsfäeger N-Isopropylacrylamid (NIPAM) Hydrogel gouf benotzt fir en intelligenten Medikament Liwwerungssystem op MN Patch ze konstruéieren. Porös IO PC Struktur gouf op der Uewerfläch vun der Microneedle agefouert fir seng Drogenspeicherkapazitéit ze verbesseren. Wann d'Infektioun geschitt ass, kann d'Temperatur am Woundgebitt esou héich sinn wéi 39.4 ° C. D'Erhéijung vun der Temperatur am Woundgebitt verursacht d'Temperaturreaktiounsfäeger NIPAM Hydrogel ze schrumpelen, entlooss verschlësselte therapeutesch Drogen. Zousätzlech erfuerderen multifunktionell MN Patches en héije Grad vun der Integratioun vu verschiddene funktionnelle Komponenten (Microneedles, Mikrofluidkanäl an Elektroden) an e komplette Patch. D'Fuerscher fabrizéiert déi zweesäiteg MN Patch mat enger einfacher Klapptechnik, mat enger Säit mat Drogen-belaaschte Mikronadelen a mikrofluidesche Kanäl fir Drogentherapie a biochemesch Analyse, an déi aner Säit mat enger flexibeler Elektrode fir Bewegungssensing.

Microfluidics an elektronesch Integratioun fir MN Patch

Fir d'biochemesch Analysefäegkeet vum MN Dressing z'iwwerpréiwen, Laktat a Calprotectin, déi an der Probe enthale sinn, goufen mat MN Dressing analyséiert. D'Konzentratioun vu Biomarker gëtt vun der Fluoreszenzintensitéit vum Detektiounsberäich uginn. D'Fluoreszenzintensitéit vu Milchsäure war linear mat der Konzentratiounsberäich vun 0 bis 350 mmol /L korreléiert. D'Fluoreszenzintensitéit an d'Konzentratioun vu Calprotectin ware linear vun 0 bis 300 mg /L korreléiert. Dës Resultater suggeréieren datt MN Dressings fäeg sinn biochemesch Analyse ze maachen. Fir MN Dressing d'Fäegkeet vu Bewegungssensing ze ginn, ass MXene baséiert Circuit op der Dressing integréiert. D'Verkleedunge goufen op d'Fanger, Handgelenk, Ellbogen a Knéien vun de Fräiwëlleger applizéiert, duerno a verschiddene Winkelen gebéit an déi entspriechend Verännerunge vun der Resistenz goufen opgeholl. D'Resultater weisen datt MN Dressing eng héich Empfindlechkeet vu Bewegungsempfindlechkeet hat. Fir d'Fäegkeet vun MN Dressings z'iwwerpréiwen fir Wounderhuelung ze förderen, goufen MN Dressings, déi an Déierexperimenter benotzt goufen, mam mënschlechen Epidermalwachstumsfaktor (hEGF) verschlësselt. D'Resultater weisen datt MN Dressing mat hEGF eng besser Erhuelungsfäegkeet gewisen huet.

Uwendung vum MN Dressing a Bewegungssensing

Zesummenhang Fuerschungsresultater goufen am ACS Nano publizéiert ënner dem Titel "Shark Tooth-Inspired Microneedle Dressing for Intelligent WoundManagement".