![De fluorescerende nanosensoren reageren op veranderingen in pH, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik als sensoren om genezing te volgen. Krediet: RMIT University Slimme wondverbanden met ingebouwde genezingssensoren](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/smart-wound-dressings.jpg)
De fluorescerende nanosensoren reageren op veranderingen in pH, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik als sensoren om genezing te volgen. Krediet: RMIT University
Onderzoekers hebben slimme wondverbanden ontwikkeld met ingebouwde nanosensoren die oplichten om patiënten te waarschuwen wanneer een wond niet goed geneest.
De multifunctionele, antimicrobiële verbanden zijn voorzien van fluorescerende sensoren die fel gloeien onder UV-licht als een infectie begint te ontstaan en kunnen worden gebruikt om de voortgang van de genezing te volgen.
De slimme verbanden, ontwikkeld door een team van wetenschappers en ingenieurs van RMIT University, maken gebruik van de krachtige antibacteriële en schimmelwerende eigenschappen van magnesiumhydroxide.
Ze zijn goedkoper te produceren dan verbanden op zilverbasis, maar even effectief in het bestrijden van bacteriën en schimmels, met hun antimicrobiële werking die tot een week aanhoudt.
Projectleider Dr. Vi Khanh Truong zei dat de ontwikkeling van kosteneffectieve antimicrobiële verbanden met ingebouwde genezingssensoren een belangrijke stap vooruit zou zijn in de wondzorg.
“Momenteel is de enige manier om de voortgang van wonden te controleren, het verwijderen van verbandverband, wat zowel pijnlijk als riskant is, waardoor ziekteverwekkers de kans krijgen om aan te vallen”, zegt Truong, een postdoctoraal onderzoeker van de vice-kanselier bij RMIT.
“De slimme verbanden die we hebben ontwikkeld, bestrijden niet alleen bacteriën en verminderen ontstekingen om genezing te bevorderen, ze hebben ook gloeiende sensoren om infecties op te sporen en te controleren.
“Als u gemakkelijk kunt zien of er iets misgaat, hoeft u minder vaak verband te wisselen en worden wonden beter beschermd.
“Met verder onderzoek hopen we dat onze multifunctionele verbanden onderdeel kunnen worden van een nieuwe generatie goedkope, op magnesium gebaseerde technologieën voor geavanceerde wondverzorging.”
Wondverband van de volgende generatie
De wereldwijde markt voor geavanceerde wondverbanden is: momenteel gewaardeerd op een geschatte $US6,9 miljard en zal naar verwachting groeien tot 9,9 miljard dollar in 2028, waarbij de vraag wordt aangewakkerd door technologische innovaties, een toenemend aantal chirurgische procedures en de toenemende prevalentie van chronische wonden en chronische ziekten zoals diabetes en kanker.
Hoewel bekend is dat magnesium antimicrobieel, ontstekingsremmend en zeer biocompatibel is, is er weinig praktisch onderzoek gedaan naar hoe het kan worden gebruikt op medisch relevante oppervlakken zoals verband en verband.
De nieuwe studie gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces, met hoofdauteur Dr. Adam Truskewycz (nu aan de Universiteit van Bergen, Noorwegen), is de eerste die fluorescerende magnesiumhydroxide-nanobladen heeft ontwikkeld die zich zouden kunnen vormen naar de rondingen van verbandvezels.
Het onderzoeksteam heeft de nanosheets – die 10.000 tot 100.000 keer dunner zijn dan een mensenhaar – gesynthetiseerd en op nanovezels ingebed.
De magnesiumhydroxide nanosheets reageren op veranderingen in pH, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik als sensoren om genezing te volgen.
Een gezonde huid is van nature licht zuur, terwijl geïnfecteerde wonden matig alkalisch zijn.
Onder UV-licht gloeien de nanosheets helder in alkalische omgevingen en vervagen ze in zure omstandigheden, wat de verschillende pH-niveaus aangeeft die de stadia van wondgenezing markeren.
De nanosheets kunnen eenvoudig op elke biocompatibele nanovezel worden geïntegreerd, wat betekent dat ze vervolgens op standaard katoenen verband kunnen worden aangebracht.
Laboratoriumtests toonden aan dat de magnesiumhydroxide-nanobladen niet-toxisch waren voor menselijke cellen, terwijl ze opkomende pathogenen zoals medicijnresistente gouden stafylokok en Candida auris vernietigden.
Schaalbaar en kosteneffectief
Truong zei dat het proces om de fluorescerende nanosheets te maken eenvoudig te schalen was voor potentiële massaproductie.
“Normaal gesproken beginnen antimicrobiële wondverbanden na een paar dagen hun prestaties te verliezen, maar onze studies tonen aan dat deze nieuwe verbanden tot zeven dagen kunnen meegaan,” zei hij.
“En omdat magnesium zo overvloedig is in vergelijking met zilver, kunnen onze geavanceerde verbanden tot 20 keer goedkoper zijn.”
Het onderzoeksteam wil graag samenwerken met clinici om de technologie verder te ontwikkelen door middel van preklinische en klinische proeven.
Adam Truskewycz et al, Fluorescerende magnesiumhydroxide nanobladverbanden met op maat gemaakte eigenschappen voor biocompatibele antimicrobiële wondverbanden en pH-bewaking, ACS toegepaste materialen en interfaces (2021). DOI: 10.1021/acsami.1c05908
ACS toegepaste materialen en interfaces
Geleverd door RMIT University