ジョセフィン・ディキンソンとジョンソン・エンド・ジョンソンの従業員である夫のアールがガーゼを粘着テープに貼り付けてバンドエイドを発明した1920年以来、粘着性の包帯の世界で大きな変化はありませんでした。 ハローキティのトップシートと内側の抗生物質軟膏が少し大きな開発になるかもしれません。
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しかし、現在、MITの機械エンジニアのグループは状況を変えようとしています。 彼らは伸縮性のあるゴム状のヒドロゲルから作られた包帯を開発しました。 さまざまな電子機器と薬物リザーバーが組み込まれたこの「スマート」ドレッシングは、実際に創傷を監視し、薬物を投与し、より多くの薬物が必要なときに医師に警告することができます。
まず、教授Xuanhe Zhao率いるチームは、人間の皮膚のように振る舞うヒドロゲルを作成する必要がありました。 これを達成するために、彼らは、皮膚のような物質は主に水でなければならないことを決定しました。 11月、Zhaoは研究の結果を明らかにしました。バイオポリマーの薄いウェブで作られ、90％の水で構成されるヒドロゲルです。
材料は、腱が骨にくっつくように、電子デバイスの金属またはガラスにくっつきます。 「電子機器は通常硬くて乾燥していますが、人体は柔らかく湿っています」とZhao氏はMIT Newsに語りました 。「電子機器を人体に密着させたい場合、電子デバイスを柔らかく伸縮可能にすることが非常に望ましいZhaoと彼の同僚は、彼らのハイドロゲル包帯に関する論文をAdvanced Materials誌に発表しました。
ハイドロゲルを使用するために、Zhaoと彼のチームは、それを導電性にするためにチタンワイヤを走らせました。 彼らは、包帯が感染を示す熱を検出できるように、温度センサーなどの電子機器を材料に接着しました。 それから彼らは穴を開け、そこに溝を切り、局所抗菌剤のような薬を外傷全体に行き渡らせた。 彼らは、包帯にLEDライトを入れさえしました。 センサーに取り付けられたLEDは、傷が問題の温度に達すると点灯します。 最終的に、包帯はリモートで制御されるため、アプリを介して医師に警告することができます。
エンジニアは、引き伸ばされたときにすべてが機能し、チップなどの堅固な電子機器とワイヤなどの柔軟な電子機器の両方を所定の位置に維持できることを確認する必要がありました。 Zhaoは、特に電子機器と人体とのインターフェースに興味があり、私たちが自然にどのように動くかを厳密に模倣する材料を開発しようとしています。 包帯は、膝や肘などの扱いにくい場所で曲がります。
Zhaoの次の目標は、この材料を使用して、身体と脳の内部に入ることができるプローブを構築することです。 特に、神経プローブは、脳が異物に対して非常に敏感な免疫応答を持っているため、構築するのが非常に困難です。
「脳はJell-Oのボウルです」とZhaoはMIT Newsに語った。 「現在、研究者は、神経デバイスの長期的な生体適合性を達成するために、さまざまな柔らかい素材を試しています。 ヒドロゲルは脳と同様の機械的および生理学的特性を持つように設計できるため、共同研究者とともに、堅牢なヒドロゲルを神経デバイスの理想的な材料として使用することを提案しています。
チャオは、彼らはまだ商業化を検討していないと言います。 包帯はまだFDAの承認を得ていませんが、彼は、最も初期の用途のいくつかは火傷の創傷を覆うためのものであり、それをカバー、監視、治療する必要があると言います。
