当细菌进入伤口时,它们真的威胁生命和肢体——除非他们能尽快被发现。现在,一种新的传感器可以安置在绷带中,当细菌数量急剧增加时,就会向附近的智能手机发出警报危险的境地

18新利官网多久了健康的人类皮肤上覆盖着细菌,这些细菌很快就会在伤口上繁殖金黄色葡萄球菌而且大肠杆菌。为了防止这些微生物在体内扩散,而这些微生物可能会对人造成永久性伤害或死亡,感染的伤口可能需要清洗并使用抗生素治疗,在最极端的情况下,受感染的肢体可能需要截肢。医学专业人员通常通过拆封和观察伤口或用棉签擦拭伤口并进行实验室测试来识别感染。但是去除伤口的敷料会减缓愈合过程。另外,观察是主观的,棉签测试需要时间,而且两者都需要患者亲自到场。

为了解决这些问题,一些研究团队正在开发一种装置,可以放置在绷带下,持续监测感染的间接迹象,如伤口温度或酸度的变化。新加坡国立大学的科学家们现在发明了一种更直接的感染传感器。

这种传感器可以检测一种被称为脱氧核糖核酸酶(DNase)的酶。这种酶是一种可靠的感染指标,因为在伤口内部,致病细菌会大量产生这种酶,而健康皮肤上的细菌不会产生这种酶,因此对这种物质进行检测可以减少假阳性结果的几率。18新利官网多久了此外,DNase在其他感染症状出现之前就已经形成。新的警报系统(被称为“伤口无线感染检测”或WINDOW传感器)被详细介绍科学的进步

WINDOW的酶传感部件依赖于一种被称为DNA水凝胶(DNAgel)的粘稠物质,这种物质由纠缠的DNA链组成。研究人员开发了一种特殊的DNAgel,它在水环境中(如人体)保持稳定,但在DNase存在的情况下开始分解。他们将这种凝胶连接到一个芯片上,该芯片可以感知凝胶何时腐烂,并通过向智能手机发送信号做出反应。这种信号是通过一种称为近场通信的无电池无线过程进行广播的,这种技术与人们使用信用卡进行支付是相同的。

“通过将这种DNAgel与传感器(芯片)耦合,我们可以制造一种完全无电池的设备,它可以安装在伤口上的绷带下,”该研究的合著者、新加坡国立大学的电气工程师John Ho说。一个患有慢性创伤的人,或者一个做完手术被送回家的人,可能会通过每天轻敲几次衣服旁边的智能手机来监控自己的状态。如果手机收到感染警报,它可以向医生发送信息,或告诉患者返回医院接受抗生素治疗。

其他研究人员尝试了不同的感染检测方法,包括高科技的成像监测细菌传播和“电子鼻来嗅出感染的化学信号。英国巴斯大学(University of Bath)的项目经理June merser - chalmers说,“原则上,人们已经证明了很多东西”是有效的。她没有参与这项新研究,但在一个团队中开发了一种低成本超快拭子试验为感染。默瑟-查尔默斯说,这个问题归根结底是工具的实用性:它是否需要大量笨重的设备,是否有很高的法律批准障碍,以及它的成本效益如何。她指出,WINDOW传感器需要电子部件和智能手机接入,这可能使一些人和医院系统无法使用它。Ho说,每个WINDOW传感器的材料成本低于10美元,并指出它可以用现有的电子制造方法制造。

到目前为止,Ho的团队已经将DNAgel暴露于18名糖尿病足溃疡患者的伤口拭子中金黄色葡萄球菌感染,看看在细菌存在的情况下材料降解了多少。研究人员还在6只活的实验室老鼠身上使用了该设备,这些老鼠的伤口暴露在相同的细菌种类中,它成功地在24小时内检测到感染——在任何身体症状出现之前。由于WINDOW传感器仍处于早期阶段,何计划继续在更大的患者群体和感染了其他种类细菌的伤口上进行测试。他说:“假设,这应该也适用于许多其他类型的菌株,(因为它们)有类似的dna分泌机制。”