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(noticias nanowerk) Para millones de personas que sufren lesiones crónicas, quemaduras y complicaciones postoperatorias, sus heridas pueden significar dolor continuo, riesgo de infección y una calidad de vida reducida. Y aunque la medicina moderna ha ampliado enormemente las opciones de tratamiento, ha habido una innovación mínima en un remedio omnipresente: el simple vendaje. Pero ahora una nueva investigación apunta a transformar estos apósitos pasivos en dispositivos de curación activos.
Los avances recientes en bioelectrónica sugieren un método intrigante que utiliza luz infrarroja cercana. Amplios estudios han demostrado que la radiación infrarroja cercana puede energizar las células para impulsar una recuperación más rápida en todo, desde la inflamación hasta la regeneración de tejidos. Sin embargo, los dispositivos actuales de infrarrojo cercano son voluminosos, inconvenientes e inaccesibles para el paciente promedio.
Ahora un equipo interdisciplinario ha lanzado una solución innovadora que resuelve esta discrepancia. Como se detalla en Sistemas inteligentes avanzados (“e-Bandage: Exploiting Smartphone as a Therapeutic Device for Csolving Wound Treatment”), los investigadores han desarrollado un sistema de vendaje electrónico flexible que combina LED miniaturizados del infrarrojo cercano con sensores, electrónica y generación de energía inalámbrica desde un teléfono inteligente con NFC. El objetivo de esta plataforma integrada es hacer práctica la fototerapia avanzada y al mismo tiempo permitir una monitorización continua y así desbloquear finalmente el potencial terapéutico sin explotar del apósito.
![Estructura y composición del vendaje electrónico.](https://www.nanowerk.com/news2/robotics/id64628_1.jpg)
En particular, este sistema integrado utiliza energía electromagnética inalámbrica de un teléfono inteligente con NFC para potenciar sus funciones. Colocar un teléfono inteligente cerca del e-Bandage crea un campo magnético acoplado que proporciona suficiente energía para la terapia y la detección sin necesidad de baterías.
Más allá de la facilidad de uso, el vendaje electrónico proporciona irradiación NIR localizada para estimular la cicatrización de heridas a través de múltiples mecanismos. Al absorber la energía NIR, la piel y el tejido subcutáneo aumentan el flujo sanguíneo, el metabolismo celular, la producción de colágeno y más, acelerando cada etapa desde la inflamación hasta la regeneración del tejido. Los estudios ya han demostrado que la fototerapia NIR es muy eficaz para heridas crónicas, quemaduras, infecciones y otras lesiones.
Además, el equipo de investigación demostró el inmenso potencial de la monitorización continua de heridas en tiempo real, una innovación que podría permitir intervenciones personalizadas y un momento óptimo del tratamiento. A través de un par de sensores de temperatura integrados, el e-Bandage puede rastrear con precisión las diferencias de temperatura para detectar el progreso de la curación y predecir las etapas de curación.
Por ejemplo, la inflamación aguda hace que las áreas lesionadas se calienten más que las sanas debido al aumento del flujo sanguíneo y la actividad celular. Posteriormente, las diferencias de temperatura disminuyen a medida que comienza la regeneración de los tejidos y se forman nuevas capas de piel. El análisis de dichos patrones térmicos proporciona información útil sobre el estado de una herida invisible para realizar ajustes terapéuticos oportunos.
Los investigadores validaron las capacidades duales de la terapia NIR combinada y el seguimiento fisiológico mediante extensas evaluaciones técnicas y estudios en animales. La eficiencia de la transferencia de energía inalámbrica y las simulaciones de la profundidad de penetración de la luz subcutánea confirmaron la eficacia de la plataforma para el tratamiento de tejidos más profundos.
Experimentos controlados con modelos de heridas cutáneas en ratas confirmaron aún más la aceleración en todas las fases de la curación de las heridas. Sorprendentemente, las heridas irradiadas con infrarrojo cercano mostraron una curación un 30% más rápida después de completar una prueba de 14 días. Los análisis histológicos mostraron una mejor reepitelización, granulación y celularidad en comparación con los apósitos de control.
Comparando los datos de las mediciones térmicas también se pudo diferenciar con éxito la inflamación, la formación de tejido y la remodelación en las últimas etapas a través de las fluctuaciones de temperatura: una prueba del concepto de predicción de etapas mediante sensores diferenciales. Con tales capacidades, el sistema de vendaje electrónico podría detectar complicaciones o estancamiento antes y así prevenir heridas crónicas.
En general, la investigación demuestra ventajas sobresalientes sobre las tecnologías anteriores de tratamiento de heridas y los prototipos de apósitos inteligentes. La plataforma independiente y flexible ofrece terapia fotónica programable combinada con sensores de diagnóstico en un paquete miniaturizado, rentable y fácil de usar para el paciente.
La coautora principal del estudio, Mengxia Yu, señaló: «La plataforma de tratamiento de heridas eficiente y fácil de usar promete un paso revolucionario hacia el cuidado de heridas accesible y eficiente en el hogar».
Sin embargo, los innovadores identifican las limitaciones y desafíos restantes para hacer avanzar el innovador e-Bandage desde una prueba de concepto hasta un producto médico práctico. Los objetivos actuales y futuros incluyen mejorar la longevidad terapéutica para el uso durante todo el día, mejorar la funcionalidad mediante la detección multiparámetro, monitorear la administración de medicamentos y mejorar la flexibilidad para adaptarse a diferentes formas de heridas. Los estudios en animales más grandes durante períodos de tiempo más largos también validarán aún más el potencial de traducción clínica antes de realizar estudios definitivos en humanos.
No obstante, el sistema infoterapéutico holístico destaca las crecientes interfaces entre la bioelectrónica y la medicina inteligente para una intervención de enfermedades coherente y basada en datos y una atención personalizada. Los investigadores concluyen que su práctica plataforma basada en teléfonos inteligentes ofrece una amplia aplicabilidad para la terapia domiciliaria y el manejo de enfermedades crónicas, sentando las bases para el monitoreo preventivo de heridas y la automatización del tratamiento a través de sistemas de inteligencia artificial en el futuro.
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