有些伤口无法自行愈合。这些病变，包括某些糖尿病溃疡、烧伤和手术伤口，会造成长期痛苦，如果未成功治疗，可能会无限期地持续存在。它们有时会受到感染，在极端情况下会致命。
当前的慢性伤口疗法通常需要手术或导致抗生素的过度使用，这会加剧抗生素耐药性细菌的问题。“慢性伤口影响着数千万人，”加州理工学院生物医学工程师魏高说。“迫切需要个性化的伤口治疗。”
在一项发表于《科学进展》的研究中，高和他的同事使用啮齿动物测试了一种“智能绷带”，这种绷带可以使慢性伤口愈合更容易、更快速。它由可拉伸的聚合物贴片组成，该贴片粘附在皮肤上，包含药物和一层薄薄的电子元件，可以监测并无线传输有关伤口状况的数据。该贴片可以进行两种受控治疗：药物和电流。
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该绷带建立在先前利用电力促进愈合的努力之上。这种称为电疗的过程，通过吸引免疫细胞和皮肤细胞到伤口，以及促进细胞生长和分裂来发挥作用。去年由工程师蒋远文（现任职于宾夕法尼亚大学）领导的一项研究描述了一种绷带，该绷带可以监测温度和电导率，并使用收集的数据来控制电疗的输送。
这项新研究增加了生化传感功能。除了温度和pH值外，该绷带的生物传感器还监测铵、葡萄糖、乳酸和尿酸的水平；这些测量结果共同提供了有关炎症、感染和愈合阶段的信息。“生化信号开辟了新的机会，因为你能够真正探究分子水平上正在发生的事情，”蒋说。“这是这里的关键创新之处。”高和他的同事还添加了一种电活性凝胶，当受到电极刺激时，会释放一种抗炎、抗菌药物。另一个电极直接刺激伤口。
该团队在患有糖尿病伤口的啮齿动物身上测试了该绷带，发现它可以准确检测到伤口愈合不同阶段的炎症和代谢状态变化。该绷带的联合治疗在两周内完全治愈了啮齿动物的伤口。每种单独的治疗都在该时间内实现了至少部分愈合，而未治疗的动物则没有愈合。
研究人员仍然需要调查该绷带的生物传感器在人体慢性伤口中的耐用性。“啮齿动物和人类受试者对设备寿命的要求非常不同，”蒋说。“在更长时间内的稳定性尚未经过测试。”
当他们朝着人体试验迈进时，该团队正在努力提高准确性和稳定性。“我们希望在明年将这种智能绷带技术应用于人体，”高说。“希望我们获得的信息能够真正造福慢性伤口患者。”