حمیده احتسابی

طراحی و ساخت زخمپوش هوشمند مبتنی بر سنسور رنگ‌سنجی

شرح ایده

با توجه به سابقۀ کار چندساله در حوزۀ زیست‌پزشکی و نانوفناوری، درموردِ زخم‌های مزمن، نیاز به یک پانسمان زخم برای آزادسازی وابسته به pH دارو در موضع مورد نظر واضح به نظر می‌آمد. لذا ایدۀ طراحیِ اسفنج پلی اورتانی به‌عنوانِ پانسمان اسفنجیِ زخم، نشان‌دهندۀ  pHبراساس مدل رنگ‌سنجی مطرح شد. زخم‌پوش‌ها به دلیل محافظت از فرد، مانند محافظت در برابر آسیب‌های ثانویه و باکتری‌ها با پوشاندن بستر زخم، نقش مهمی در درمان به موقع زخم دارند. همچنین برای محافظت از پوست، به‌عنوانِ جایگزینی برای آسیب‌دیدگی پوست، در طول درمان و روش‌های بهبود نیز می‌توانند از آسیب‌دیدگی جلوگیری کنند.  پانسمانِ اسفنجی پلی اورتان اسفنجی، آب‌دوست با ساختار متخلخل شامل دو لایه است. یک لایه به صورت حرارتی پردازش می‌شود تا مویرگ‌هایی را برای جذب آب تشکیل دهد و زخم را در سطح رطوبت خوبی نگه دارد. لایۀ دیگر غشایی است که به بخار آب اجازه می‌دهد تا از سطح زخم تبخیر شود.

درحالی‌که مانع از ورود پاتوژن‌ها و آب از بیرون می‌شود. پانسمان اسفنجی را می‌توان برای زخم‌هایی با ترشحات متوسط یا بالا و زخم‌های دانه‌دار یا نکروزه و همچنین برای زخم‌هایی که به هر علتی ایجاد می‌شوند، اعمال کرد. اما برای زخم‌های خشک مفید نیستند. پانسمان‌های اسفنجی باید حداقل یک اینچ از حاشیۀ اطراف زخم را بپوشانند و حداقل هر 7روزیک‌بار تعویض شوند. هدف طرح، ایجاد یک اسفنج حساس به pH براساس پلیمرهای پلی اورتان و کیتوسان با کاربرد پانسمان زخم هوشمند است که تغییر رنگ اسفنج به کمک نرم‌افزار گوشی هوشمند به تغییرات pH محیط زخم نسبت داده شد. این پانسمان زخم اسفنجی با تست‌های متعددی ارزیابی شد و نتایج امیدوارکننده‌ای حاصل شد.

نتایج، خواص آب‌دوستی مناسب، جذب آب و تخلخل بالا، نرخ انتقال بخار آب بالا، خواص مکانیکی عالی و سازگاری خونی و سلولیِ بالایی را نشان داد. همچنین نتایج آزمایش‌های حیوانی خواص هموستاتیک مناسبی را نشان داد و پتانسیل بندآورندگیِ خونِ این پانسمان‌ها را تایید کرد. در نهایت آزمایش‌های آنتی‌باکتریال، آنتی‌اکسیدان و رهایش دارو انجام شد و فعالیت ضدمیکروبی و آنتی‌اکسیدانِ این پانسمان‌ها  که رهایش پیوستۀ دارو  دارند را تایید کرد (شکل 1). 

شکل 1. (الف) اسفنج پلی اورتان/کیتوسان، (ب) جذب آب اسفنج، (ج) فعالیت آنتی‌باکتریال اسفنج.

  محصول نهایی این پروژه با دانش داخلی طراحی و ساخته می‌شود. محصول نهایی قابلیت اثربخشی جدی در درمان عفونت دارد. زمان درمان و بهبود عفونت بسیار کوتاه‌تر از روش‌های متداول امروزی است. با توجه به اینکه دسترسی به انواع خارجی پانسمان‌های زخم به دلیل شرایط تحریم محدود است یا قیمت آن بسیار بالاست، پانسمان زخم فوق می‌تواند بخشی از نیاز بازار را پس از اخذ مجوزهای لازم، تامین کند.