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(Phys.org) - ¿Qué pasaría si las suturas pudieran recubrirse con sensores para monitorear las heridas y acelerar la curación? Un estudio reciente publicado en la revista Pequeña indica materiales y métodos que demuestran que puede ser parte del futuro de la ciencia médica. Los investigadores que trabajan con materiales avanzados aplicados a la medicina han construido suturas "inteligentes" con sensores de silicio ultrafinos para medir la temperatura en el sitio de una herida (las temperaturas elevadas indican infección) y para suministrar calor al sitio de la herida para ayudar a la cicatrización. El estudio, Publicado en línea, se titula "Delgado, Sensores y actuadores flexibles como suturas quirúrgicas 'instrumentadas' para el control y la terapia de heridas específicas ". Los autores del estudio presentan dos tipos de sensores de temperatura en las suturas, un diodo de silicio que cambia la salida de corriente con la temperatura, y resistencia de nanomembrana de platino, cambiando su resistencia con la temperatura. Los filamentos de oro que se calientan cuando la corriente pasa a través de ellos sirven como microcalentadores.
Technology Review explica cómo los investigadores toman sustancias químicas para cortar una película ultrafina de silicio de una oblea de silicio. Con un sello de goma levantan y transfieren las nanomembranas a tiras de polímero o seda. Depositan electrodos y cables metálicos en la parte superior y encapsulan el dispositivo en una capa de epoxi.
La forma del diseño es serpentina para permitir elasticidad. Como el silicio es frágil. las nanomembranas son delgadas y están dispuestas en un patrón sinuoso. John A. Rogers, coautor del estudio y profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, trabajó con el equipo de estudio en las suturas inteligentes. *. Rogers, durante algunos años, se ha sentido intrigado por el potencial de "lo estirable" como la próxima ola en la electrónica. Sus intereses de investigación incluyen capacidades que se pueden lograr a través de tecnologías extensibles.
Los autores del estudio afirman que "la curación adecuada de la piel incisa es fundamental para los procesos naturales de reparación de tejidos. Los conceptos de electrónica de silicio flexible permiten la integración de actuadores, sensores y una variedad de dispositivos semiconductores en tiras delgadas de plástico o biopolímeros, para producir hilos de sutura 'instrumentados' para monitorear y acelerar la cicatrización de la herida en este contexto. Los sistemas bifaciales de este tipo demuestran varias clases de funcionalidad, en modelos animales vivos. El modelado detallado de la mecánica revela distribuciones de tensión y deformación en tales aplicaciones, para respaldar las estrategias de diseño para una operación robusta ".
MC10, un Cambridge, Inicio de Massachusetts, del cual Rogers es cofundador, está trabajando para proporcionar "doblar, envolver y estirar la electrónica en nuevos factores de forma. La compañía ha estado utilizando prototipos de laboratorio de Rogers.
La tecnología presentada en Pequeña se ha demostrado en animales. En las pruebas con animales, los investigadores pudieron atar las suturas a través de la piel, tira de ellos apretados, y anudarlos sin degradar los dispositivos. Los investigadores probaron tanto la flexibilidad como la dureza en incisiones en piel de rata.
Rogers, al hablar de desarrollos futuros, imagina que el mayor valor de suturas como esta sería si uno pudiera liberar drogas de ellas de una manera programada. Dijo que eso podría lograrse recubriendo los hilos electrónicos con polímeros infundidos con fármacos, que liberaría sustancias químicas cuando se activara por el calor o un pulso eléctrico.
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