Ученые разработали «умную повязку», которая неинвазивным методом измеряет уровень кислорода в тканях. Осуществляется этот процесс с помощью трех простых, компактных и недорогих компонентов – светочувствительными молекулами (люминофоры), обладающими способностью к длительной и яркой фосфоресценции, перевязочным материалом, совместимым с этими молекулами и обеспечивающим герметичный контакт-молекул с поверхностью кожи. Третий компонент – устройство обработки изображений, позволяющее захватить сигналы, идущие от светочувствительных молекул и отделить их от «шума».
«Из-за отсутствия точных и неинвазивных методов измеряющих оксигенацию тканей, специалистам очень трудно оценить концентрацию кислорода в поверхностных тканях — в области послеоперационных, травматических и ожоговых ран», — утверждает автор исследования, Zongxi Li (Зонгкси Ли).
Яркость фосфоресцирующих молекул зависит от уровня кислорода в тканях. При снижении концентрации кислорода, люминофоры излучают свет гораздо больше и интенсивнее. Чтобы результаты было легче интерпретировать, ученые добавили в повязку нейтральный зеленый краситель, так что при обработке изображения получается красно-зеленым.
Умная повязка перед нанесением на кожу, находиться в виде прозрачной вязкой жидкости. После контакта с кожей жидкость высыхает, образуя тонкую пленку, поверх которой наносят барьерный слой, чтобы минимизировать контакт диагностической пленки с атмосферным кислородом. Затем начинает работать считывающее устройство в двухфазном режиме: оно дает вспышку света для запуска свечения люминофоров, а затем записывает результаты фосфоресценции.
Повязка помогает контролировать пациентов с риском развития ишемических (вследствие ограничения притока крови) осложнений и послеоперационный мониторинг трансплантатов или кожных лоскутов, а также для определения мертвых или поврежденных тканей.
В ближайшем будущем ученые планируют расширить возможности «умной повязки», чтобы она смогла определять уровень pH, бактериальную активность, специфические маркеры болезней и лечить пациентов, вводя лекарства в нужные зоны в необходимом количестве.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Li, Zongxi; Roussakis, Emmanuel; Koolen, Pieter G. L.; Ibrahim, Ahmed M. S.; Kim, Kuylhee et al. (2014) Non-invasive transdermal two-dimensional mapping of cutaneous oxygenation with a rapid-drying liquid bandage // Biomed. Opt. Express — vol. 5 (11) — p. 3748-3764
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
