Seit 1920, als Josephine Dickinson und ihr Ehemann Earle, ein Angestellter von Johnson & Johnson, Mull auf ein Stück Klebeband klebten und das Pflaster erfanden, hat sich in der Welt der Pflaster nicht viel geändert. Ein Hello Kitty-Deckblatt und ein bisschen Antibiotika-Salbe auf der Innenseite könnten die größten Entwicklungen sein.
Verwandte Inhalte
- Bleiben Sie in der Band-Aid-Geschichte stecken
Aber jetzt versucht eine Gruppe von Maschinenbauingenieuren am MIT, etwas zu ändern. Sie haben einen Verband aus einem dehnbaren, gummiartigen Hydrogel entwickelt. Eingebettet in eine Reihe von elektronischen Geräten und Medikamentenreservoirs kann dieser "intelligente" Verband tatsächlich eine Wunde überwachen, Medikamente verabreichen und einen Arzt benachrichtigen, wenn mehr Medikamente benötigt werden.
Zunächst musste das Team unter der Leitung von Professor Xuanhe Zhao ein Hydrogel herstellen, das sich wie menschliche Haut verhält. Um dies zu erreichen, entschieden sie, dass das Material, wie die Haut, vorwiegend Wasser sein müsste. Im November enthüllte Zhao die Ergebnisse der Arbeit - ein Hydrogel, das aus einem dünnen Gewebe aus Biopolymeren besteht und zu 90 Prozent aus Wasser besteht.
Das Material haftet auf dem Metall oder Glas elektronischer Geräte, so wie Sehnen an einem Knochen haften. „Elektronik ist normalerweise hart und trocken, aber der menschliche Körper ist weich und feucht“, sagte Zhao gegenüber MIT News . „Wenn Sie Elektronik in engen Kontakt mit dem menschlichen Körper bringen möchten, ist es äußerst wünschenswert, die elektronischen Geräte weich und dehnbar zu machen um sich der Umwelt anzupassen. “Zhao und seine Kollegen haben gerade einen Artikel über ihre Hydrogelverbände in der Zeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.
Um das Hydrogel zu verwenden, führten Zhao und sein Team Titandraht durch, um es leitend zu machen. Sie banden Elektronik wie Temperatursensoren an das Material, sodass der Verband jede Wärme erfassen kann, die auf eine Infektion hinweist. Dann bohrten sie Löcher und schnitten Kanäle hinein, um Medikamente wie topische antimikrobielle Mittel über die Verletzung zu verteilen. Sie setzen sogar LED-Leuchten in die Bandage. An den Sensoren angebracht, leuchten die LEDs, wenn eine Wunde eine bestimmte Temperatur erreicht. Schließlich könnte der Verband, da er ferngesteuert wird, Ärzte über eine App alarmieren.
Die Ingenieure mussten sicherstellen, dass beim Dehnen alles noch funktionierte und dass sowohl starre als auch flexible Elektronik wie Drähte in Position bleiben. Zhao ist besonders an der Schnittstelle zwischen Elektronik und menschlichem Körper interessiert und versucht, Materialien zu entwickeln, die genau nachahmen, wie wir uns auf natürliche Weise bewegen. Die Bandage beugt sich an schwierigen Stellen wie am Knie oder Ellbogen.
Zhaos nächstes Ziel ist es, mit dem Material Sonden zu bauen, die in den Körper und das Gehirn gelangen können. Insbesondere neuronale Sonden sind unglaublich schwer zu bauen, da das Gehirn eine hochempfindliche Immunantwort auf Fremdkörper hat.
"Das Gehirn ist eine Schale mit Wackelpudding", sagte Zhao zu MIT News . „Derzeit probieren Forscher verschiedene weiche Materialien aus, um eine langfristige Biokompatibilität neuronaler Geräte zu erreichen. Gemeinsam mit unseren Mitarbeitern schlagen wir vor, robustes Hydrogel als ideales Material für neuronale Geräte zu verwenden, da das Hydrogel so konstruiert werden kann, dass es ähnliche mechanische und physiologische Eigenschaften wie das Gehirn aufweist. “
Zhao sagt, dass sie sich noch nicht ganz mit Kommerzialisierung befassen. Der Verband hat noch keine FDA-Zulassung erhalten, aber er sagt, einige der frühesten Anwendungen könnten für die Behandlung von Verbrennungswunden sein, die abgedeckt, überwacht und behandelt werden müssen.
