Perban Cerdas Revolusioner Memantau Luka dan Memberikan Terapi yang Ditargetkan untuk Penyembuhan Lebih Cepat
- Perban pintar dapat memantau kondisi luka kronis dan memberikan obat yang tepat.
- Ia memiliki sensor pH, suhu, dan oksigen yang dibuat di atas kertas perkamen.
- Semua komponen dipilih untuk menjaga biaya tetap rendah.
Luka kronis yang tidak dapat disembuhkan, seperti batu dan kaki diabetik, menyerang lebih dari 6,5 juta orang Amerika setiap tahunnya. Menurut sebuah penelitian, dibutuhkan biaya lebih dari $25 miliar untuk mengobati luka tersebut setiap tahunnya, dan biaya tersebut terus meningkat setiap tahunnya karena meningkatnya tingkat diabetes dan obesitas pada populasi lansia.
Perawatan yang ada bersifat generik, padat karya, dan cukup mahal. Seringkali, mereka mengandalkan pembersihan biasa, terapi oksigen, debridemen (pengangkatan jaringan yang rusak) atau pemberian antibiotik sistemik. Pembalut yang tersedia di rumah sakit dan klinik — hidrokoloid, busa, hidrogel, alginat, dan lainnya — tidak terlalu efektif.
Oleh karena itu, para peneliti di Universitas Tufts telah membuat perban cerdas untuk memantau kondisi luka kronis secara rutin dan memberikan obat yang sesuai untuk meningkatkan kemungkinan penyembuhan. Prototipe ini bertujuan untuk mengubah perawatan perban konvensional dan pasif menjadi paradigma yang efisien untuk mengatasi tantangan medis yang berat.
Komponen Perban Cerdas
Untuk membantu proses penyembuhan alami, tim mengembangkan perban dengan elemen pemanas dan pembawa obat yang responsif terhadap suhu, yang dapat mentransfer obat yang sesuai sebagai respons terhadap sensor suhu dan pH tertanam yang memantau infeksi dan peradangan.
Perban pintar dengan mikroprosesor (kiri) dan modul penutup luka (kanan) | Kredit: Universitas Mike Silver/Tufts
Berbeda dengan perban konvensional, perban pintar mengintegrasikan sensor (oksigen, pH, mediator inflamasi), pemberian obat (antibiotik, oksigen, sel induk), dan kecerdasan elektronik untuk meningkatkan proses penyembuhan secara signifikan dengan memantau respons individu dan memungkinkan perubahan yang sesuai pada terapi. Ini semua dilakukan dengan intervensi terbatas dari perawat atau pasien.
Bagaimana Cara Kerjanya?
Salah satu parameter penting untuk melacak perkembangan luka kronis adalah tingkat pH. Luka yang biasanya dalam masa penyembuhan memiliki nilai pH antara 5,5 dan 6,5, namun untuk luka yang tidak dapat disembuhkan, nilainya melebihi 6,5. Parameter penting lainnya adalah suhu, yang menunjukkan tingkat peradangan di dekat luka.
Perban pintar ini memiliki sensor perak berskala nano (digunakan sebagai antiseptik), pH, suhu, dan oksigen yang dibuat pada kertas perkamen (hidrofobik). Modul pengiriman oksigen mengandalkan konversi katalitik hidrogen peroksida di area endapan nanopartikel mangan dioksida.
Pembuatan oksigen dan patch penginderaan | Atas perkenan para peneliti
Kertas hidrofobik bersifat biokompatibel dan cocok untuk pembalut luka. Bahan ini dapat mencegah hidrogen peroksida menyentuh area yang terinfeksi dan memungkinkan oksigen berdifusi ke dasar luka.
Referensi:NextFlex | Universitas Tufts
Semua komponen perban pintar dipilih agar biayanya tetap rendah. Selain itu, mereka juga membuat semua komponen sekali pakai, kecuali mikroprosesor, yang dapat digunakan kembali.
Pengujian dan Penerapan
Jenis perban cerdas ini memiliki beragam kemungkinan:dapat disematkan dengan modul penginderaan lain, obat-obatan, dan faktor pertumbuhan untuk menangani berbagai kondisi sebagai respons terhadap berbagai penanda penyembuhan.
Prototipe tersebut telah berhasil diuji dalam kondisi in vitro (lingkungan terkendali di luar organisme hidup). Tim kini melakukan studi klinis kondisi in vivo (organisme hidup) untuk mengetahui keunggulannya dibandingkan perban konvensional.
Baca:“Lem Molekuler” Baru Dapat Secara Efektif Menghantarkan Obat ke Sel Kanker
Mereka mungkin menghadapi tantangan berikut saat melakukan hal ini:
- Mencetak bahan heterogen yang diperlukan pada kertas perkamen dengan siklus pembengkokan berulang.
- Integrasi saluran pengiriman cairan mikro yang fleksibel.
- Enkapsulasi modul listrik yang sesuai.
