当细菌侵入伤口时，它们实际上会威胁生命和肢体——除非它们被尽快检测到。现在，一种新型传感器可以嵌入绷带中，并在细菌数量超过危险范围时向附近的智能手机发出警报。
健康的人体皮肤覆盖着细菌，这些细菌会迅速在开放性伤口上繁殖，例如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。为了防止这些生物体在体内扩散（这可能会永久性地伤害或杀死一个人），受感染的伤口可能需要清洁并用抗生素治疗，或者——在最极端的情况下——受影响的肢体可能需要截肢。医疗专业人员通常通过解开和观察伤口或通过拭子擦拭并进行实验室测试来识别感染。但是，移除伤口敷料会减慢愈合过程。此外，观察结果是主观的，拭子测试需要时间，并且两者都要求患者亲身到场。
为了解决这些问题，一些研究团队正在开发放置在绷带下方的设备，以持续监测感染的间接迹象，例如伤口温度或酸度的变化。新加坡国立大学的科学家现在创造了一种更直接的感染传感器。
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这种传感器可以检测一种名为脱氧核糖核酸酶或 DNase 的酶。这种酶是一种可靠的感染指标，因为致病细菌会在伤口内大量产生它，而健康皮肤上的细菌则不会——因此，检测这种物质可以减少假阳性结果的可能性。此外，DNase 会在其他感染迹象出现之前积聚。新的警报系统（被称为“伤口无线感染检测”或 WINDOW 传感器）在《科学进展》杂志上详细介绍。
WINDOW 的酶传感部件依赖于一种称为 DNA 水凝胶或 DNAgel 的粘性材料，该材料由缠结的 DNA 链组成。研究人员开发了一种特殊的 DNAgel，它在水性环境（如人体）中保持稳定，但在 DNase 存在下开始分解。他们将这种凝胶连接到一个芯片上，该芯片可以感应到凝胶何时衰变，并通过向智能手机发送信号来响应。该信号使用一种称为近场通信的无电池无线过程广播，该技术与人们使用信用卡轻触付款的技术相同。
新加坡国立大学的电气工程师、研究合著者何约翰说：“通过将这种 DNAgel 与该传感器[芯片]耦合，我们可以制造出一种完全无电池的设备，可以安装在伤口上的绷带下方。”患有慢性伤口的人或手术后被送回家的人可以每天在敷料旁边轻触智能手机几次来监测自己的状况。如果手机收到感染警报，它可以向医生发送消息或告诉患者返回医院接受抗生素治疗。
其他研究人员尝试了不同的感染检测方法，包括高科技成像来监测细菌扩散和“电子鼻”来嗅探感染的化学信号。“原则上，人们已经证明了很多东西”有效，英格兰巴斯大学的项目经理琼·默瑟-查尔默斯说，她没有参与这项新研究，但曾在一个团队中工作，该团队开发了一种用于感染的低成本超快速拭子测试。默瑟-查尔默斯说，问题归结为工具的实用性：它是否需要大量繁琐的设备，它是否对法律批准有很高的障碍，以及它的成本效益如何。她指出，WINDOW 传感器需要电子部件和智能手机访问，这可能会使一些人和医院系统无法使用。何先生说，每个 WINDOW 传感器的材料成本低于 10 美元，并指出可以使用现有的电子制造方法来构建它。
到目前为止，何先生的团队已将 DNAgel 暴露于来自 18 名糖尿病足溃疡患者的伤口拭子（其中一些患者感染了金黄色葡萄球菌），以查看该材料在细菌存在下的降解程度。研究人员还在六只活体实验小鼠身上使用了该设备，这些小鼠的伤口暴露于相同的细菌种类，并且它在 24 小时内成功检测到感染——在任何身体迹象变得可见之前。由于 WINDOW 传感器仍处于早期阶段，何先生计划继续在更大群体的患者以及感染其他类型细菌的伤口上对其进行测试。“假设上，这应该也适用于许多其他类型的菌株[因为它们]具有相似的 DNase 分泌机制，”他说。