تؤثر الجروح المزمنة على ملايين الأشخاص حول العالم، وهي جروح وحروق وخدوش وجروح جراحية لا تلتئم في الوقت الطبيعي، وإذا تُركت دون علاج أو أُسيء التعامل معها، فقد تُسبب عدوى وأضرارًا طويلة الأمد واضطرابًا نفسيًا، ويُعتبر مرضى السكري أو ضعف الدورة الدموية أكثر عرضة للخطر.

علاج هذه الجروح مكلف ويستغرق وقتًا طويلًا، لكن تقنية ضمادات ذكية جديدة تُسمى iCares قد تُغير قريبًا طريقة علاج هذه الجروح، وتعمل مباشرةً على الجلد.

وفقا لتقرير موقع " thebrighterside "، طوّر مهندسون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ضمادة ذكية قابلة للارتداء تُغطي الجرح بدقة، وتتجاوز وظيفتها تغطية الجرح.

فهي تفحص الجرح وتُرسل تحديثات إلى هاتف ذكي أو حاسوب، حيث تقيس الضمادة علامات مهمة، مثل درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، ومستويات الأكسجين في موقع الجرح، كما ترصد جزيئات مثل أكسيد النيتريك (NO) وبيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂)، التي تُشير إلى وجود التهاب أو عدوى، تُخبر هذه المؤشرات الكيميائية، أو المؤشرات الحيوية، الأطباء بما يحدث تحت سطح الجرح، حتى قبل ظهور الأعراض.

يقول وي جاو، مهندس طبي مشارك في المشروع: "تزيل تقنياتنا المبتكرة الرطوبة من الجرح، مما يُساعد على التئامه، كما تضمن أن تكون العينات التي تُحللها الضمادة حديثة، وليست مزيجًا من سوائل قديمة وأخرى جديدة، وللحصول على قياسات دقيقة، نحتاج إلى أخذ عينات من أحدث سوائل الجرح فقط.

يتضمن نظام iCares ثلاث وحدات ذكية تعمل على تحريك وتحليل سوائل الجروح - والتي تُسمى أيضًا الإفرازات، تجمع هذه القنوات الصغيرة السوائل الطازجة مباشرةً من الجرح وتوجهها نحو المستشعرات، ويمتص جزء من النظام السوائل باستخدام غشاء خاص يُحاكي المواد الطبيعية، ويستخدم جزء آخر قنوات رفيعة على لنقل السوائل بسرعة دون الحاجة إلى مضخات، ويضمن جزء ثالث، مزود بأعمدة صغيرة مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، تدفق السوائل في اتجاه واحد، مما يحافظ على نظافة الجرح وخلوه من أي ملوثات.

في قلب الضمادة، توجد مصفوفة مستشعرات نانوية الصنع، تكتشف هذه المستشعرات فائقة الصغر التغيرات الكيميائية في سائل الجرح، مما يُتيح للأطباء رؤيةً مُحدثة لحالة الجرح، على سبيل المثال، قد يعني ارتفاع مستوى بيروكسيد الهيدروجين احتمالية تكوّن عدوى، وقد يعني انخفاض مستوى الأكسجين ضعف تدفق الدم، لذا يتيح تتبع هذه التغيرات علاجًا أكثر دقةً وفي الوقت المناسب.

لم يكن هذا النوع من المراقبة الدقيقة ممكنًا من قبل، فمعظم الأنظمة الحالية لا تجمع السائل إلا بعد خلطه بعينات أقدم، مما يُصعّب قراءته،  إضافةً إلى ذلك، لا تقيس هذه الأنظمة عدة علامات في آنٍ واحد، ولا يمكنها بالتأكيد إرسال تحديثات إلى الهاتف.

اختبر الباحثون نظام iCares على مرضى حقيقيين وعلى نماذج حيوانية، في البداية، طبّقوه على فئران مصابة بداء السكري مصابة بجروح جلدية ملتهبة، ورصدت الضمادة الالتهاب والعدوى مع مرور الوقت، حتى أثناء العلاج بالمضادات الحيوية، وأظهرت هذه الاختبارات الأولية أن المستشعرات ظلت دقيقة، وأن النظام قادر على العمل بشكل متواصل لأيام.

بعد ذلك، اختبر الفريق iCares على 20 مريضًا يعانون من جروح مزمنة، لم تلتئم هذه الجروح تلقائيًا بسبب مشاكل كامنة، مثل ضعف الدورة الدموية أو داء السكري، كما استخدم الباحثون الضمادة على مريضين آخرين قبل الجراحة وبعدها لمقارنة تقدم الشفاء.

في جميع الحالات، نجح النظام في جمع سوائل الجروح الحديثة، وقياس المؤشرات الحيوية، وإرسال البيانات لاسلكيًا، وأظهرت جروح المرضى تغيرات جوهرية - مثل ارتفاع مستويات أكسيد النيتريك وبيروكسيد الهيدروجين - قبل يوم إلى ثلاثة أيام من ظهور علامات واضحة للعدوى أو الالتهاب على الأطباء.

لا تقتصر الضمادة الذكية على الإبلاغ عن المشاكل فحسب، بل قد تعالجها يومًا ما، ففي اختبارات سابقة، استخدم الفريق جهازًا مشابهًا لتطبيق الدواء أو تيارات كهربائية خفيفة على الجرح للمساعدة في التئامه، قد تتضمن الإصدارات المستقبلية من iCares هذه الميزات أيضًا، جامعًا التشخيص والعلاج في رقعة واحدة بسيطة.

ضمداة ذكية

تطوير ضمادة ذكية