7 iunie 2022, 14:17

Un detector imprimat 3D, de mărimea unei bomboane, poate „mirosi” infecțiile periculoase

Într-un studiu publicat luna trecută în revista Chemical Communications, Andrew Mills, profesor de chimie la Queen’s University Belfast, Marea Britanie, a dezvăluit un detector simplu de CO2, care poate fi introdus în pansamentele pentru răni cronice. Acesta își schimbă culoarea când simte creșterea concentrațiilor de gaz, semn al infecțiilor periculoase.

Rănile cronice durează luni întregi pentru a se vindeca și sunt frecvente în rândul persoanelor cu diabet sau răni de decubit. Dar poate fi greu de spus când se dezvoltă o infecție. A avea o modalitate de a culege acele informații fără a afecta rana este cu adevărat valoros.

Straturile interioare ale bandajelor pentru răni cronice sunt adesea din pânză, așa că nu putem vedea prin ele. Acel pansament este apoi învelit într-o peliculă etanșă menită să prevină infecția. Ambele sunt de obicei schimbate la fiecare trei zile, pentru a minimiza expunerea și vizitele la medic. Toate aceste lucruri fac dificil de evaluat cât de bine se vindecă o rană. Senzorul nou nu va vedea prin bandaj, ci ar „adulmeca” prin el.

De la alimente la medicină

Pe măsură ce Mills și-a dezvoltat proiectul, a fost surprins de paralelele dintre ambalarea alimentelor și pansamentul pentru răni. Gândiți-vă la un pachet de carne tocată: pentru a-l păstra proaspăt, producătorul îl va sigila într-o atmosferă controlată, fără microbi, iar mâncarea va fi menită să rămână înfășurată până când este timpul să o gătiți.

Laboratorul său a creat anterior mici indicatori pentru a detecta dacă aerul din interiorul unui pachet de alimente s-a schimbat: senzorii își schimbă culoarea dacă sigiliul ambalajului s-a spart în timpul transportului. Echipa a construit, de asemenea, senzori, pentru a monitoriza substanțele chimice degajate atunci când mâncarea se strică.

Pansamentele pentru răni cronice sunt menite să fie la fel de etanșe și antiseptice. Dintre toate substanțele chimice germinative,, echipa a ales una inodoră: CO2. Concentrația de CO2 în aer este de aproximativ 0,04 la sută, sau 400 de părți per milion. Respirația ta are de aproximativ 100 de ori mai mult, din cauza modului în care celulele descompun zaharurile și oxigenul pentru a produce energie și CO2. Din același motiv, coloniile bacteriene creează mici zone de CO2 anormal de ridicat. Acest lucru face ca molecula să fie un semnal de „viață înfloritoare”.

Echipa lui Mills a imprimat 3D puncte de plastic de dimensiunea unor bomboane, care ar putea fi blocate sub plasticul transparent al pansamentului unui pacient. Fiecare punct este un senzor de schimbare a culorii, care conține un colorant indicator numit Xylenol Blue, care este legat de câteva molecule de apă. În condiții normale, indicatorul rămâne albastru. Dar, pe măsură ce nivelul de CO2 din jurul pielii pacientului crește, cantități mici se dizolvă în plastic. Moleculele de apă devin mai acide pe măsură ce carbonul ajunge la ele. Indicatorul se declanșează: punctul albastru devine verde, apoi galben, deoarece detectează din ce în ce mai mult dioxid de carbon.

Mai este mult de parcurs până când senzorii sunt pregătiți pentru utilizare medicală, dar Mills este mândru că designul lor simplu a funcționat până acum..


ARTICOLE ASEMĂNĂTOARE

Comentariile sunt oprite pentru acest articol