Investigadores de la Universidad de Nebraska-Lincoln, la Escuela de Medicina de Harvard y el MIT han diseñado un vendaje inteligente que eventualmente podría curar heridas crónicas o lesiones en el campo de batalla con cada fibra de su ser.
El vendaje consiste en fibras conductoras de la electricidad recubiertas con un gel que puede cargarse individualmente con antibióticos para combatir infecciones, factores de crecimiento regeneradores de tejidos, analgésicos u otros medicamentos.
Un microcontrolador no más grande que un sello postal, que podría ser activado por un teléfono inteligente u otro dispositivo inalámbrico, envía pequeñas cantidades de voltaje a través de una fibra elegida. Ese voltaje calienta la fibra y su hidrogel, liberando cualquier carga que contenga.
Un solo vendaje podría acomodar múltiples medicamentos adaptados a un tipo específico de herida, dijeron los investigadores, al tiempo que ofrece la capacidad de controlar con precisión la dosis y el horario de entrega de esos medicamentos. Esa combinación de personalización y control podría mejorar sustancialmente o acelerar la curaciónproceso, dijo Ali Tamayol, profesor asistente de ingeniería mecánica y de materiales en Nebraska.
"Este es el primer vendaje que es capaz de liberar medicamentos dependientes de la dosis", dijo Tamayol. "Puede liberar múltiples medicamentos con diferentes perfiles de liberación. Esa es una gran ventaja en comparación con otros sistemas. Lo que hicimos aquí fue el siguiente:con una estrategia para construir un vendaje de abajo hacia arriba.
"Esta es una plataforma que se puede aplicar a muchas áreas diferentes de ingeniería biomédica y medicina"
El equipo prevé que su vendaje inteligente se use inicialmente para tratar heridas cutáneas crónicas derivadas de la diabetes. Más de 25 millones de estadounidenses, y más del 25 por ciento de los adultos estadounidenses mayores de 65 años podrían sufrir tales heridas.El Control y Prevención de Enfermedades ha estimado que los casos de diabetes se duplicarán o triplicarán para el año 2050.
"El costo médico asociado con este tipo de heridas es tremendo", dijo Tamayol. "Por lo tanto, existe una gran necesidad de encontrar soluciones para eso".
Los heridos en combate también podrían beneficiarse de la versatilidad y personalización del vendaje, dijo Tamayol, ya sea para estimular una curación más rápida de las heridas de bala y metralla o prevenir la aparición de infección en entornos remotos.
"Los soldados en el campo de batalla pueden estar sufriendo una cantidad de lesiones o infecciones diferentes", dijo. "Pueden estar lidiando con una cantidad de agentes patógenos diferentes. Imagine que tiene un parche variable que tiene antídotos o medicamentos dirigidos a medicamentos específicospeligros en el medio ambiente "
Las vendas existentes van desde parches secos básicos hasta diseños más avanzados que pueden liberar pasivamente un medicamento incrustado con el tiempo. Para evaluar las ventajas potenciales de su vendaje inteligente, Tamayol y sus colegas de Harvard realizaron una serie de experimentos.
En uno, los investigadores aplicaron un vendaje inteligente cargado con factor de crecimiento a los ratones heridos. En comparación con un vendaje seco, la versión del equipo recuperó tres veces la cantidad de tejido rico en sangre crítico para el proceso de curación.
Otro experimento mostró que una versión del vendaje cargada con antibióticos podría erradicar las bacterias que causan infecciones. Colectivamente, dijo Tamayol, los experimentos también demostraron que el calor necesario para liberar los medicamentos no afectaba su potencia.
Aunque los investigadores han patentado su diseño, deberá someterse a más pruebas en animales y luego en humanos antes de salir al mercado. Eso podría llevar varios años, aunque la mayoría de los componentes del diseño ya están aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentosdebería agilizar el proceso, dijo Tamayol.
Mientras tanto, dijo, los investigadores también están trabajando para incorporar sensores basados en hilos que puedan medir la glucosa, el pH y otros indicadores relacionados con la salud del tejido de la piel. La integración de esa capacidad permitiría al equipo crear un vendaje que podría ser autónomoentregar tratamientos adecuados.
Los autores detallaron su diseño y hallazgos en la revista Materiales funcionales avanzados . Tamayol fue el autor del estudio con Ali Khademhosseini de Harvard, Pooria Mostafalu, Gita Kiaee, Giorgio Giatsidis, Akbar Khalilpour, Mahboobeh Nabavinia, Mehmet Dokmeci y Dennis Orgill, junto con Sameer Sonkusale de la Universidad de Tufts.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nebraska-Lincoln . Original escrito por Scott Schrage. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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