O soluţie inovatoare pentru monitorizarea integrităţii barierei cutanate, vindecarea rănilor şi prevenţia infecţiilor. O tehnologie nouă, fără contact, detectează în timp real variaţiile de temperatură, vapori de apă, dioxid de carbon (CO₂) şi compuşi organici volatili (COV), pentru evaluarea sănătăţii pielii.
Cercetătorii de la Universitatea Northwestern au dezvoltat primul dispozitiv purtabil capabil să măsoare gazele eliminate şi absorbite de piele. Prin analiza acestor gaze, dispozitivul oferă o metodă complet nouă de evaluare a sănătăţii cutanate, incluzând monitorizarea rănilor, depistarea infecţiilor, monitorizarea gradului de hidratare, cuantificarea expunerii la substanţe chimice toxice din mediu şi multe altele.
Noua tehnologie include o colecţie de senzori care măsoară cu precizie variaţiile de temperatură, vapori de apă, CO₂ şi COV, fiecare oferind informaţii valoroase despre diverse afecţiuni cutanate şi starea generală de sănătate a pielii. Gazele pătrund într-o cameră de măsurare aflată în interiorul dispozitivului, care pluteşte deasupra pielii fără a o atinge. Acest design fără-contact este deosebit de util pentru examinarea zonelor cutanate vulnerabile, fără a leza ţesuturile deja compromise. Dispozitivul de mici dimensiuni funcţionează pe bază de baterie reîncărcabilă.
„Acest dispozitiv este o evoluţie naturală a tehnologiilor dezvoltate în laborator pentru colectarea şi analiza transpiraţiei”, a declarat profesorul John A. Rogers, coautor al studiului.
Analiza transpiraţiei este utilă, dar presupune stimularea farmacologică a glandelor sudoripare sau expunerea la medii calde şi umede, a explicat el.
„Ne-am întrebat ce putem capta de la nivelul pielii care să fie prezent în mod natural. Am constatat că numeroşi compuşi, precum vaporii de apă, CO₂ şi COV, pot reflecta starea fiziologică a organismului”, a precizat cercetătorul.
Această tehnologie are potenţialul de a transforma îngrijirea clinică, în special pentru pacienţi vulnerabili precum nou-născuţii, vârstnicii şi pacienţi cu afecţiuni cutanate care compromit funcţia de protecţie a pielii.
Dispozitivul de dimensiuni reduse (2 cm lungime şi 1,5 cm lăţime), oferă o analiză neinvazivă a pielii, fără atingerea zonelor afectate de traumatisme minore sau leziuni superficiale existente. Este primul pas important în măsurarea „respiraţiei pielii" şi corelarea acestora cu starea sănătăţii cutanate, spun cercetătorii.
Acesta include o cameră de măsurare, senzori, o valvă programabilă, un circuit electronic şi o baterie reîncărcabilă (v, foto). Camera nu atinge pielea, ci pluteşte la câţiva milimetri deasupra acesteia. O valvă automată deschide şi închide accesul către cameră, permiţând măsurători dinamice ale fluxului de gaze, în timp real.
„Fără această valvă programabilă şi măsurători controlate în timp, sistemul ar fi influenţat de variaţiile concentraţiilor de gaze din mediul înconjurător”, explică Rogers. „Pentru lucrătorii din medii toxice, de exemplu, e esenţial să ştim ce cantitate de substanţe periculoase pătrunde prin piele”.
Dispozitivul trimite datele în timp real prin Bluetooth către un smartphone sau o tabletă. Aceste informaţii rapide pot ghida deciziile clinice în îngrijirea plăgilor sau administrarea de antibiotice.
Creşterea vaporilor de apă, CO₂ şi COV este asociată cu infecţiile şi vindecarea întârziată a leziunilor pielii, astfel că monitorizarea acestor parametri permite detectarea precoce a infecţiilor.
Prescrierea antibioticelor pentru plăgi este uneori o decizie dificilă. Dacă semnele de infecţie sunt evidente, poate fi deja prea târziu, iar pacientul riscă sepsis. Acest lucru duce la utilizarea excesivă a antibioticelor, ceea ce favorizează rezistenţa antimicrobiană. Un astfel de dispozitiv permite monitorizarea continuă şi intervenţia precoce, notează cercetătorii.
Monitorizarea este esenţială mai ales la pacienţii cu diabet, unde ulcerele diabetice pot duce la amputaţii. Dispozitivul oferă o metodă obiectivă de evaluare a refacerii funcţiei barierei cutanate, chiar şi atunci când rana pare închisă.
Pe lângă aplicaţiile clinice, tehnologia ar putea contribui şi la evaluarea eficienţei loţiunilor de protecţie împotriva insectelor, a cremelor dermato-cosmetice şi a medicamentelor sistemice pentru afecţiuni cutanate. Întrucât CO₂ şi COV atrag ţânţarii, măsurarea nivelurilor acestora poate contribui la dezvoltarea unor produse mai eficiente.
Echipa intenţionează să îmbunătăţească dispozitivul adăugând senzori pentru măsurarea pH-ului pielii şi dezvoltând senzori cu specificitate chimică crescută, pentru detectarea precoce a disfuncţiilor organice şi a altor boli.
Dispozitivul oferă o metodă modernă de analiză a stării pielii şi a sănătăţii generale, spun cercetătorii.
„Nu e vorba doar de măsurarea gazelor, ci de prevenţie, diagnostic precoce şi îngrijire personalizată în timp real, fără a invada integritatea pielii”, au concluzionat cercetătorii.
Testele care demonstrează eficacitatea dispozitivului atât pe modele animale, cât şi pe subiecţi umani au fost publicate miercuri, într-un articol din revista Nature.
