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iCares绷带使用创新的微流体组件、传感器和机器学习来采样和分析伤口，并提供数据，帮助患者和护理人员做出治疗决策。
加州理工学院医学工程教授高伟和他的同事们正在设想一种未来的智能绷带——一个“皮肤实验室”，它不仅可以帮助病人和护理人员监测慢性伤口的状态，还可以提供治疗，加速那些伤口、切口、擦伤和烧伤的愈合过程，这些伤口自愈缓慢。
2023年，高的团队为实现这一目标扫清了第一个障碍，他们展示了他们开发的一种智能绷带，可以在动物模型中提供慢性伤口的实时数据，同时还可以通过及时应用药物或电场来刺激组织生长来加速愈合过程。
现在，高和他来自加州理工学院和南加州大学凯克医学院的同事们已经清除了另一个障碍，他们展示了一种改进型绷带，他们称之为iCares，能够在20名慢性伤口患者身上持续采集液体，身体将液体作为炎症反应的一部分输送到伤口部位。由于糖尿病或血液循环不良，这些伤口无法愈合；研究人员还研究了手术前后的其他患者。
这种智能绷带配备了三种不同的微流体组件——引导和控制液体流动的微型模块——可以清除伤口上多余的水分，同时提供有关生物标志物的实时数据。
“我们创新的微流体可以去除伤口的水分，帮助伤口愈合。他们还确保绷带分析的样本是新鲜的，而不是新旧液体的混合物。为了获得准确的测量，我们只需要在伤口处采集最新的液体样本，”高说，他也是传统医学研究所的调查员。“通过这种方式，iCares可以实时观察炎症和感染的重要生物标志物。”
事实上，在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上发表的一篇新论文中，高和他的同事们表明，这种智能绷带可以检测到一氧化氮等分子，一氧化氮是炎症的一种指标；过氧化氢，一种感染的生物标志物；可能在患者出现症状前一到三天。
在进一步的进展中，该团队开发了一种机器学习算法，可以成功地对患者的伤口进行分类，并预测愈合时间，其准确度与临床专家相当。
这种绷带由柔韧的、生物相容的聚合物条组成，可以用低成本3D打印出来。它集成了纳米工程生物标记传感器阵列，这是一次性的卫生和一次性应用。该系统还包括一个可重复使用的印刷电路板，用于处理信号处理和无线数据传输到用户界面，如智能手机。iCares的三联微流控模块包括一个膜，它可以从伤口表面吸收伤口液体，一个生物启发组件，它可以将液体通过设备传送到传感器阵列上，在那里对液体进行分析，还有一个微柱模块，它可以将采样液体带到绷带的外部。
A microfluidic wearable device for wound exudate management and analysis in human chronic wounds
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