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  • Lo studio propone suture intelligenti con sensori per le ferite

    Copyright © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim

    (Phys.org) — E se le suture potessero essere rivestite con sensori per monitorare le ferite e accelerare la guarigione? Un recente studio pubblicato sulla rivista Piccolo indica materiali e metodi che dimostrano che potrebbe far parte del futuro della scienza medica. I ricercatori che lavorano con materiali avanzati applicati alla medicina hanno costruito suture "intelligenti" con sensori al silicio ultrasottili per misurare la temperatura in un sito della ferita - temperature elevate indicano un'infezione - e per fornire calore a un sito della ferita per favorire la guarigione. Lo studio, pubblicato in linea, si intitola "Sottile, Sensori e attuatori flessibili come suture chirurgiche "strumentate" per il monitoraggio e la terapia mirati delle ferite." Gli autori dello studio presentano due tipi di sensori di temperatura sulle suture, un diodo al silicio che sposta l'uscita di corrente con la temperatura, e resistore a nanomembrana di platino, cambiando la sua resistenza con la temperatura. I filamenti d'oro che si riscaldano quando la corrente li attraversa fungono da microriscaldatori.

    Technology Review spiega come i ricercatori prendono sostanze chimiche per tagliare un film ultrasottile di silicio da un wafer di silicio. Con un timbro di gomma, sollevano e trasferiscono le nanomembrane su strisce di polimero o seta. Depositano elettrodi e fili metallici sulla parte superiore e incapsulano il dispositivo in un rivestimento epossidico.

    La forma del design è a serpentina per consentire l'elasticità. Poiché il silicio è fragile. le nanomembrane sono sottili e sono disposte secondo uno schema sinuoso. John A. Rogers, coautore dello studio e professore di scienza e ingegneria dei materiali presso l'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, ha lavorato con il team di studio sulle suture intelligenti. *. Rogers, per alcuni anni, è stato incuriosito dal potenziale dell'"estensibile" come prossima ondata nell'elettronica. I suoi interessi di ricerca includono capacità che possono essere raggiunte attraverso tecnologie estensibili.

    Gli autori dello studio affermano che "La corretta guarigione della pelle incisa è fondamentale per i processi naturali di riparazione dei tessuti. I concetti nell'elettronica flessibile al silicio consentono l'integrazione di attuatori, sensori e una varietà di dispositivi a semiconduttore su sottili strisce di plastica o biopolimeri, per produrre fili di sutura "strumentati" per monitorare e accelerare la guarigione della ferita in questo contesto. I sistemi bifacciali di questo tipo dimostrano varie classi di funzionalità, in modelli animali vivi. La modellazione dettagliata della meccanica rivela le distribuzioni di sollecitazioni e deformazioni in tali applicazioni, per supportare strategie di progettazione per un funzionamento robusto."

    MC10, a Cambridge, avvio del Massachusetts, di cui Rogers è cofondatore, sta lavorando per fornire "piegare, avvolgere e allungare" l'elettronica in nuovi fattori di forma. L'azienda ha utilizzato i prototipi di laboratorio di Rogers.

    La tecnologia presentata in Piccolo è stato dimostrato sugli animali. Nei test sugli animali, i ricercatori sono stati in grado di allacciare le suture attraverso la pelle, stringerli forte, e annodarli senza degradare i dispositivi. I ricercatori hanno testato sia la flessibilità che la robustezza su incisioni nella pelle di ratto.

    Rogers, parlando di sviluppi futuri, immagina che il massimo valore da suture come questa sarebbe se si potessero rilasciare farmaci da esse in modo programmato. Ha detto che potrebbe essere fatto rivestendo i fili elettronici con polimeri infusi di droga, che rilascerebbe sostanze chimiche se innescato dal calore o da un impulso elettrico.

    © 2012 Phys.Org




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