水性创可贴可感应温度并将药物输送到皮肤

女士们，先生们，我向你们介绍：未来的创可贴。

这种有弹性的创可贴配有 LED、传感器和药物输送通道。图片来源：麻省理工学院。

这种现代创可贴由麻省理工学院 (MIT) 的研究人员发明，由弹性水凝胶制成，嵌入 LED、温度传感器和药物输送通道，这些通道根据人的皮肤温度起作用，以帮助伤口愈合。

该水凝胶由麻省理工学院机械工程系 Robert N. Noyce 职业发展副教授赵宣和设计，是一种橡胶状材料，主要由水组成，旨在与金、铝、钛、硅、玻璃等表面粘合，和陶瓷。

一种可拉伸的水凝胶伤口敷料包括嵌入水凝胶基质中的温度传感器和药物输送通道和储存器。图片来源：麻省理工学院。

“电子产品通常是又硬又干的，但人体是柔软潮湿的，”赵说。“这两个系统具有截然不同的特性。如果您想将电子设备与人体紧密接触以用于医疗保健监测和药物输送等应用，则非常希望使电子设备具有柔软性和可拉伸性以适应人体环境。这就是可拉伸水凝胶电子产品的动机。”

据赵说，典型的合成水凝胶很脆，几乎不能拉伸，并且对其他表面的粘附力很弱。“如果你想用水凝胶制造电子设备，你需要考虑水凝胶和界面的长期稳定性，”他说。

赵宣和教授拿着水凝胶。图片来源：麻省理工学院。

为了解决这些挑战，Zhao 和他的团队提出了一种坚固水凝胶的设计策略，将水与少量选定的生物聚合物混合，以制造出刚度为 10 至 100 千帕的柔软、有弹性的材料——大约是人类柔软的范围。组织。研究人员还设计了一种将水凝胶粘合到各种无孔表面的方法。

作为研究的一部分，研究人员应用他们的技术展示了水凝胶的多种用途，包括封装钛线以形成透明、可拉伸的导体。他们多次拉伸封装的电线，发现它保持恒定的导电性。

此外，赵还创造了一系列嵌入在水凝胶中的 LED 灯。当连接到身体的不同区域时，阵列继续工作，即使在肘部和膝盖等可变形区域拉伸时也是如此。

最后，该小组在一片水凝胶中嵌入了各种电子元件，以创建他们所谓的“智能伤口敷料”，其中包括温度传感器和微小的药物储存器。通过插入带图案的管子或在基质上钻孔，还创建了药物流过水凝胶的途径。当放置在身体的不同区域时，敷料会继续监测皮肤温度并根据传感器读数释放药物，即使在高度拉伸时也是如此。

Zhao 设想水凝胶是一种生物相容性载体，用于在体内输送电子设备。目前，他正在探索水凝胶作为葡萄糖传感器和神经探针载体的潜力。

“大脑是一碗果冻，”赵说。“目前，研究人员正在尝试不同的软材料来实现神经装置的长期生物相容性。与合作者一起，我们提议使用坚固的水凝胶作为神经装置的理想材料，因为水凝胶可以设计成具有与大脑相似的机械和生理特性。”

资料来源：麻省理工学院

审核编辑 黄昊宇