Intelligente Wundauflagen mit integrierten Heilungssensoren

Es wurden multifunktionale antimikrobielle Verbände entwickelt, die mit fluoreszierenden Sensoren ausgestattet sind, die unter UV-Licht hell leuchten, wenn eine Infektion einsetzt, und zur Überwachung des Heilungsfortschritts verwendet werden können. Die Smart Dressings nutzen die starken antibakteriellen und antimykotischen Eigenschaften von Magnesiumhydroxid.

Sie sind billiger in der Herstellung als Verbände auf Silberbasis, aber genauso wirksam bei der Bekämpfung von Bakterien und Pilzen, da ihre antimikrobielle Wirkung bis zu einer Woche anhält. Die einzige Möglichkeit, den Wundverlauf zu kontrollieren, ist derzeit das Entfernen von Verbänden, was sowohl schmerzhaft als auch riskant ist und Krankheitserregern die Chance zum Angriff gibt. In der Lage zu sein, leicht zu sehen, ob etwas schief geht, würde die Notwendigkeit häufiger Verbandswechsel reduzieren und dazu beitragen, die Wunden besser zu schützen.

Obwohl bekannt ist, dass Magnesium antimikrobiell, entzündungshemmend und hochgradig biokompatibel ist, gab es wenig praktische Forschung darüber, wie es auf medizinisch relevanten Oberflächen wie Verbänden und Verbänden verwendet werden könnte. Das Team entwickelte fluoreszierende Magnesiumhydroxid-Nanoblätter, die sich an die Rundungen von Verbandsfasern anpassen konnten.

Das Forschungsteam synthetisierte die Nanoblätter, die 10.000 bis 100.000 Mal dünner als ein menschliches Haar sind, und bettete sie in eine Charge von Nanofasern ein. Die Magnesiumhydroxid-Nanoblätter reagieren auf Änderungen des pH-Werts, wodurch sie sich ideal als Sensoren zur Verfolgung der Heilung eignen.

Gesunde Haut ist von Natur aus leicht sauer, während infizierte Wunden mäßig alkalisch sind. Unter UV-Licht leuchten die Nanoblätter hell in alkalischen Umgebungen und verblassen unter sauren Bedingungen, was auf die unterschiedlichen pH-Werte hinweist, die die Stadien der Wundheilung kennzeichnen. Die Nanoblätter lassen sich leicht in jede biokompatible Nanofaser integrieren, was bedeutet, dass sie dann auf Standard-Baumwollverbänden aufgebracht werden können.

Labortests zeigten, dass die Magnesiumhydroxid-Nanoblätter für menschliche Zellen ungiftig waren, während sie aufkommende Krankheitserreger wie arzneimittelresistente goldene Staphylokokken und Candida auris zerstörten. Der Prozess zur Herstellung der fluoreszierenden Nanoblätter war für eine potenzielle Massenproduktion einfach zu skalieren.