近日，美国西北大学(Northwestern University)的研究人员发明了一种首创的小型、灵活、可拉伸的绷带，这种绷带可传递电信号，加速伤口愈合；可检测愈合情况，并将数据实施传输到智能设备；愈合完成后，可以无害地在人体中溶解。在一项动物实验中，研究人员发现，相比没有绷带的小鼠，这种创新的绷带可以将糖尿病疮的愈合速度提高30%。
伤口的愈合可能受到多种因素干扰。比如，糖尿病会干扰伤口愈合过程，减缓伤口愈合速度，可能导致感染和溃烂；烧伤的伤口往往也愈合得很慢，这种在短期内都无法自行恢复至正常功能的伤口就被称为慢性伤口。
单单在美国，就有近3000万人患有糖尿病，其中约15 - 25%的人在一生中的某个阶段患上糖尿病足溃疡。糖尿病会导致神经损伤，导致麻木，糖尿病患者可能会出现简单的水泡或小划痕，而这些“小伤”没有被注意到，也没有得到治疗。加之高血糖水平使毛细血管壁增厚，血液循环减慢，使这些伤口更难愈合，长期累积下来，这些“小伤”，会逐渐演变成危险的伤口。
如今，慢性伤口已经成为了全球性的巨大医疗负担。据报道，为了治疗慢性伤口所带来的并发症，全球每年的消耗达到约 250 亿美元。并且，慢性伤口无法自然愈合，使得患者只能长期忍受无法愈合的慢性伤口带来的组织感染、功能障碍，甚至因并发症致死或致残。
美国西北大学的这项研究发表在Science Advance杂志上，它是第一个能够提供电疗的生物可吸收绷带，也是智能再生系统的一大先例。
“当一个人出现伤口时，我们的目标总是尽可能快地缝合伤口，”这项研究的联合负责人——西北大学的Guillermo Ameer说，“否则，裸露的伤口很容易感染。而且，对于糖尿病患者来说，感染更难治疗，也更危险。对于这些患者来说，尚且没有真正适用于他们的具有性价比的解决方案。我们的新型绷带性价比高，易于使用，适应性强，舒适，能有效地闭合伤口，防止感染和进一步的并发症。”
这项研究的另一位联合负责人，西北大学的John A. Rogers表示：“虽然它是一个电子设备，但与伤口床连接的活性部件是完全可吸收的，因此，这些材料在愈合过程完成后自然消失，从而避免了物理取出可能对组织造成的任何损伤。”
此前，尽管有其他方案来干预伤口愈合，比如生长因子、细胞外基质。但是这些方法是较为被动的，无法应对组织环境的变化。使用传统绷带无法获知伤口的愈合情况，有时直到解开绷带，才发现药物无效。并且，居高不下的开发成本，以及监管、制造、使用上的一系列阻碍使得慢性伤口带来的问题一直未能得到完全解决。
在研究团队设计的这种电子绷带中，可定制设计用于监测愈合过程和感染发作的几种生理生物标志物，通过电活性水凝胶控制药物输送，并通过电刺激施加电压以促进伤口部位的愈合。
在研究过程中，研究团队在可自由移动的糖尿病小鼠身上进行了实验，结果显示，只需每天进行30分钟的电刺激，就能将伤口愈合速度提升30%。电刺激吸引了新细胞迁移到伤口，并促进了伤口部位的皮肤组织再生，新的皮肤组织也包括新的血管，与此同时，炎症也得到了抑制。
智能绷带系统运行示意图
同时，研究团队还在绷带中安装了用于评估伤口愈合情况的传感器。通过测量穿过伤口的电流电阻，医生可以监测伤口愈合的进展。电流测量逐渐减少，则愈合过程顺利；电流仍然很高，那么医生就能知道，伤口仍然存在问题。
当伤口愈合时，电极会溶解在体内，不需要取出来。研究团队使用了一种广泛应用于电子和半导体领域的金属钼制成电极。他们发现，当钼足够薄时，是可以被生物降解的，且不会干扰愈合过程。
Guillermo Ameer表示:“我们是第一个证明钼可以用作伤口愈合的可生物降解电极的。大约六个月后，大部分（钼）都消失了，在器官中的积聚非常少，没什么不正常的情况。我们使用的金属量非常小，我们认为这不会导致什么严重的问题。”
接下来，该团队计划在更大的动物模型上，针对绷带对糖尿病溃疡的影响进行测试；之后，他们计划在人体进行测试。由于绷带利用的是人体自身的愈合能力，而不释放药物或生物制剂，它面临的监管障碍减少。也就是说，它或许能够更早地服务于患者。
