無線智慧繃帶幫助高齡與糖尿病患者加速傷口癒合

當人們被割傷、擦傷、燒傷或遭受其他傷口時，在正常情況下，人體皮膚和表皮組織會自然啟動一套複雜的生化程式，來形成一個保護傷口的屏障及修復損傷。但在傷口癒合的過程中，對於高齡者或糖尿病患者卻是受干擾的，因為高齡者的血液循環較差，尤其是糖尿病患者所引起的周邊血管病變，以及免疫功能較差導致傷口部位血液循環更不好，造成患者傷口的不易癒合，甚至容易感染及潰爛，照護者往往需要花更多心力去照顧患者的傷口。去(2023)年美國斯坦福大學的研究人員就開發出一種利用感測器監測傷口癒合的繃帶，這種繃帶能促進傷口更快閉合，增加受傷組織的新血流量，並通過明顯減少疤痕的形成來促進皮膚恢復。今年加州理工學院更開發出一種新型智慧繃帶讓傷口的治療變得更簡單、更有效、更便宜。

 【服務說明】

加州理工學院發展的智慧繃帶是由一種柔韌而有彈性的聚合物製成的，強調即使皮膚拉伸和移動，繃帶也不會脫落。且通過其內嵌電子元件和藥物，可監測尿酸或乳酸等分子，以及表明傷口可能發炎或細菌感染的pH值或溫度等情況來收集傷口資料，輸送治療炎症和感染的藥物到傷口部位，以及向傷口施加電場來加快傷口癒合等。

圖1.智慧繃帶使用情境及運作方式

圖片來源:caltech官網

圖片說明:

(A)貼在患者感染傷口上的智慧繃帶示意圖，使用者貼好智慧繃帶後能夠將感測資料無線傳輸到移動設備上觀看。

(B)智慧繃帶的層組裝示意圖，顯示了柔軟、可伸縮的聚（SEBS）基底、定制的電化學生物感測器陣列、一對用於控制藥物釋放和電刺激的電壓調節電極，以及抗炎和抗菌藥物電活性水凝膠層。

(C) 智能貼片的布局示意圖，包括溫度（T）感測器、pH、銨（NH4+）、葡萄糖（Glu）、乳酸（Lac）和 UA 傳感電極、參比電極（Ref）和對電極，以及一對用於控制藥物釋放和電刺激的電壓調節電極。

【解決痛點】

1.血液循環不好、免疫系統受抑制和患有糖尿病等疾病的患者傷口癒合速度通常很慢，非常需要有可加快傷口癒合和能追蹤傷口改善情況的醫療用品來協助處理。

2.有許多不同類型的慢性傷口，尤其是糖尿病感染和燒傷，這些傷口會持續很長時間，不僅會使患者身體虛弱，也是醫療系統的負擔，每年僅在美國就造成 250 億美元的經濟負擔。

 【創新點】

1.智慧繃帶能夠監測尿酸或乳酸等分子，以及傷口的 pH 值或溫度等，即時掌握傷口發炎或細菌感染狀況。

2.智慧繃帶可以將收集到的傷口資料無線傳輸到附近的電腦、平板電腦或智慧手機上，供患者或專業醫務人員查看。

3.智慧繃帶可以將繃帶中儲存的抗生素或其他藥物直接輸送到傷口部位，以治療炎症和感染。

4.智慧繃帶可以向傷口施加低水準電場，刺激組織生長，從而加快傷口癒合。

【應用效益與成果】

1.在實驗室條件下的動物測試中，智慧繃帶顯示出了提供研究人員有關傷口狀況、動物新陳代謝狀態等即時更新的功能，並能加快類似於人類的慢性感染傷口的癒合。

2.目前已完成在小型動物模型中的POC（概念驗證），未來研究團隊與南加州大學凱克醫學院的合作研究將側重於改進繃帶技術，並在人類患者身上進行測試，並提高智慧繃帶的穩定性，及因應不同部位的傷口參數和微環境可能會有所不同，規劃在更大的慢性傷口上進行測試。

【公司簡介】

位於美國加利福尼亞州帕薩迪納的加州理工學院創建於1891年，是一所以自然科學及工程學著稱的研究型大學。這款智慧繃帶是由醫學工程助理教授、傳統醫學研究所研究員、Ronald 和 JoAnne Willens 獎學金獲得者 Wei Gao 的實驗室所開發的。

參考來源：

封面圖片來源：https://www.caltech.edu/about/news/smart-bandages-monitor-wounds-and-provide-targeted-treatment

參考資料來源:

產品介紹文章  https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf7388

產品介紹影片  https://www.youtube.co m/watch?v=umzMoa2kTQY