创新的纸一样,Battery-Free, AI-Enabled传感器整体监控

及时有效的监控伤口愈合的状态对于伤口护理和管理是至关重要的。受损的伤口愈合,如慢性伤口(即那些不愈合后3个月)和烧伤病理伤痕,可能导致危及生命的并发症和相当大的经济负担全球病人和卫生保健系统。

最近的一项发明的一个研究小组从新加坡国立大学(NUS)和A * STAR研究所的材料研究和工程(IMRE),提供了一种简单、方便、有效的方法监测伤口恢复,以便临床干预可以及时改进触发伤口护理和管理。

目前,伤口愈合通常由临床医生检查视力。伤口感染的诊断主要是通过抽汲后细菌培养包括等待时间长,不提供及时的诊断。这使得准确预测伤口愈合的临床挑战。此外,伤口评估通常需要频繁手动移除敷料,会增加感染的风险,可能会导致更多的痛苦和创伤病人。

”来应对这一挑战,新加坡国立大学的研究人员结合我们的专业知识灵活的电子产品,人工智能(AI)和传感器数据处理纳米传感器的功能因研究人员开发创新的解决方案,可以造福患者复杂的伤口条件,“说副教授本杰明的三通在新加坡国立大学材料科学与工程设计和工程学院和新加坡国立卫生研究所的创新科技。

花瓣(Paper-like Battery-free situ一个我让μltiplexed)传感器补丁包含5比色传感器,可以确定病人的伤口愈合状态在15分钟内通过测量生物标记的组合——温度、pH值、三甲胺、尿酸和水分的伤口。这些被选中作为生物标记物有效地评估伤口发炎,感染伤口的情况以及环境。

“我们设计了纸一样的花瓣传感器片薄,灵活和生物相容性,便于与伤口敷料和安全集成生物标志物的检测。我们可以因此可能使用这个方便的传感器补丁提示,低成本的伤口护理管理在医院等非专业医疗设置甚至房屋,“苏小弟博士解释说,首席科学家、软材料部门,* *的因。

传感器补丁是没有一种能源能操作——传感器图像被手机和分析人工智能算法来确定病人的治疗地位。

协会三通教授说,“我们的人工智能算法能够快速处理数据从传感器的数字图像补丁非常准确的分类治疗状态。这可以从伤口没有消除传感器。这样,医生和病人可以监视更经常地与小干扰伤口愈合伤口。及时的医疗干预可以适当管理,防止不良并发症和疤痕。”

花瓣传感器的设计和制造的补丁被报道在《科学》杂志上科学的进步2023年6月16日。

Battery-free传感器分析五个伤口生物标记物在一个补丁

大多数伤口可穿戴传感器只测量一个或少量的参数,并且他们需要笨重的印刷电路板和电池。花瓣传感器,另一方面,目前措施5生物标记,不需要任何电池操作。如果需要可以添加更多的生物标志物。

每个花瓣传感器补丁由射流面板图案的形式five-petal纸风车花,每次“花瓣”作为传感区域。开放的中心射流面板从伤口和分发液体收集液均匀地通过5采样通道传感区域进行分析。每个传感区域使用不同的变色化学检测和测量指标各自的伤口——即温度、pH值、三甲胺、尿酸和水分。

射流面板是夹在2薄膜。顶部的透明硅胶层允许正常的皮肤功能的氧气和水分交换,同时也使图像显示准确的图像捕捉和分析。伤口接触层底部轻轻高度传感器块皮肤,保护伤口床从直接接触传感器面板,减少伤口组织破坏。

积累足够的伤口液后(通常在几小时或几天),花瓣传感器补丁将在15分钟内完成生物标志物的检测。图像或视频传感器的补丁可以记录在手机分类使用专有的人工智能算法。

在实验室实验中,花瓣传感器补丁显示精度高97%区分治疗和一小块没有治愈慢性和烧伤伤口。

Wound-friendly和多才多艺的

没有明显的迹象在皮肤表面接触不良反应观察花瓣传感器补丁在四天,展示生物相容性的花瓣为动态传感器的补丁伤口监控。

在最近的研究中,花瓣传感器的性能补丁证明在慢性伤口和烧伤伤口。这种AI-enabled技术可以适应和定制其他的伤口类型,通过加入不同的比色传感器,如葡萄糖、乳酸或白细胞介素- 6糖尿病溃疡。检测区域的数量也可以轻松地重新配置同时检测不同的生物标记物,所以可以扩大其应用不同的伤口类型。

下一个步骤

这项发明已经申请的国际专利研究人员下一步推进人类临床试验计划。

花瓣传感器发展的补丁是在与大卫·贝克尔教授合作进行的研究小组从新加坡南洋理工大学和皮肤研究所。

参考:郑XT,杨Z, Sutarlie L, et al . Battery-free和AI-enabled伤口监控多路传感器补丁。Sci副词。2023;9 (24):eadg6670。doi:10.1126 / sciadv.adg6670

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