Los sensores para un vendaje ‘inteligente’ para heridas pueden rastrear la curación y la respuesta inmunitaria
Crédito: Instituto Skolkovo de Ciencia y Tecnología
Investigadores de Skoltech y la Universidad de Texas en Austin han presentado una prueba de concepto para un sensor portátil que puede rastrear la curación de llagas, úlceras y otros tipos de heridas crónicas de la piel, incluso sin necesidad de quitar los vendajes. El artículo fue publicado en la revista ACS Sensors.
Las heridas crónicas que no cicatrizan rápidamente, como las úlceras del pie diabético o las úlceras por presión, pueden ser muy difíciles de tratar para los profesionales sanitarios y una pesadilla para los pacientes. Para monitorear el proceso de curación y evaluar la necesidad de tratamiento, los médicos y enfermeras normalmente deben quitar los vendajes de una herida, lo que daña el tejido en recuperación, a menudo lastima al paciente y requiere visitas al hospital, especialmente para evitar más infecciones. Además, si una herida requiere algo más que una simple inspección visual, otros métodos disponibles incluyen biopsias de tejido, hisopos superficiales o pruebas de patógenos, procedimientos invasivos y costosos que pueden llevar días y, sin embargo, no producen indicaciones de tratamiento útiles.
Eso Es por eso que los vendajes ‘inteligentes’, esencialmente sensores portátiles que pueden monitorear ciertos biomarcadores durante el proceso de curación, han captado la atención de los ingenieros médicos. En el nuevo estudio, el equipo ruso-estadounidense, dirigido por el rector de Skoltech, el profesor Keith Stevenson, exploró métodos electroanalíticos que, gracias a su relativa simplicidad, sensibilidad, durabilidad y otras características atractivas, son particularmente prometedores para aplicaciones clínicas.
«Las primeras etapas de nuestra investigación incluyeron la caracterización del rendimiento del sensor y la demostración de la detección sensible y selectiva de múltiples analitos en simuladores de biofluidos complejos que imitan de cerca los entornos biológicos reales», dijo Stevenson.
Para el nuevo estudio, Los investigadores construyeron uno de los primeros prototipos de un sensor electroanalítico de heridas basado en conjuntos de ultramicroelectrodos (CUA) de carbono sobre sustratos flexibles. En estudios anteriores, este sensor se había colocado sobre sustratos de cuarzo, pero para garantizar la flexibilidad, los autores desarrollaron un método para colocar las matrices sobre un sustrato de tereftalato de polietileno (PET).
El equipo utilizó un entorno de herida simulado para probar la sensibilidad de su sensor a tres biomarcadores críticos: piocianina, producida por Pseudomonas aeruginosa, una bacteria que típicamente coloniza heridas crónicas; óxido nítrico (NO) secretado en respuesta a infecciones bacterianas por células del sistema inmunitario; y ácido úrico, un metabolito que se correlaciona fuertemente con la gravedad de una herida. Todos estos compuestos son electroactivos: es decir, responden a la actividad eléctrica y, por lo tanto, pueden ser detectados por un sensor electroanalítico.
Las pruebas demostraron que tanto los límites de detección del sensor como los rangos dinámicos lineales, que representan los rangos de Las concentraciones en las que un sensor produce resultados cuantitativos significativos estaban dentro de las concentraciones biológicamente relevantes, lo que significa que un dispositivo basado en estos sensores podría usarse para monitorear heridas en un entorno clínico. Los investigadores también probaron su sensor en cultivos celulares, donde detectaron con éxito piocianina de P. aeruginosa y NO de macrófagos (células inmunitarias que destruyen bacterias y otros ‘invasores’). Finalmente, el sensor también pudo detectar la influencia de los iones de plata Ag+, un agente antimicrobiano conocido, que suprimió la producción de piocianina por parte de la bacteria.
«El siguiente paso es utilizar esta tecnología de sensor para estudios in vivo y monitoreo en tiempo real de la efectividad del tratamiento de heridas en sujetos humanos en entornos clínicos», señala el profesor Keith Stevenson.
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Vendajes sobrealimentados para revolucionar el tratamiento de heridas crónicas Más información: Olja Simoska et al, Electrochemical Detection of Multianalyte Biomarkers in Wound Healing Efficacy, ACS Sensors (2020). DOI: 10.1021/acssensors.0c01697 Información del diario: Sensores ACS
Proporcionado por el Instituto Skolkovo de Ciencia y Tecnología Cita: Los sensores para un vendaje ‘inteligente’ para heridas pueden rastrear curación, respuesta inmune (2 de diciembre de 2020) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-12-sensors-smart-wound-bandage-track.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.