只有在需要时才自动使用抗菌药物的伤口敷料

从外部无法判断伤口在敷料下是否会毫无问题地愈合，或者细菌是否会渗透到受伤的组织并引发炎症。为了安全起见，在敷料之前，要在伤口上涂抹消毒药膏或抗生素。然而，这些预防措施并不是在所有情况下都是必要的。因此，药物被浪费，伤口被过度治疗。

更糟糕的是，抗生素的浪费使用促进了多重耐药细菌的出现，这是全球医疗保健中的一个巨大问题。位于圣加伦的两个Empa实验室生物界面和仿生膜和纺织品的研究人员想要改变这一点。他们正在开发一种敷料，这种敷料只在真正需要抗菌药物时才会自动施用。

任群和潘飞领导的跨学科团队的想法:敷料应该“装载”药物并对其产生反应环境刺激．潘飞解释说:“这样，伤口就可以在需要的时候得到恰当的治疗。”作为环境刺激，研究小组选择了一个众所周知的效应:感染发炎伤口的温度升高。

完美的混合

现在，该团队必须设计一种材料，能够对温度的升高做出适当的反应。为此，皮肤兼容聚合物这种复合材料是由几种成分组成的:丙烯酸玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯，或PMMA)，它被用于，例如，眼镜镜片和在纺织工业Eudragit是一种生物相容性的聚合物混合物，例如，用于包裹药丸。静电纺丝被用于将聚合物混合物加工成纳米纤维的精细膜。最后，辛特奈定被包裹在纳米纤维中作为一种药用活性成分。辛特尼定是一种消毒剂，能快速杀灭细菌、真菌和一些病毒。在医疗保健中，它可以用在皮肤上，在粘膜还有伤口消毒

破碎的手套

“为了让这种膜充当‘智能绷带’，并在伤口因感染而升温时释放消毒剂，我们将PMMA和Eudragit的聚合物混合物放在一起，以这样一种方式，我们可以调整玻璃化转变温度潘飞说。在这个温度下，聚合物从固体变为橡胶状、增韧状态。形象地说，这种效果通常是反过来描述的:如果你把一个橡胶手套放在196度的液氮中，它的稠度会发生变化，变得非常坚硬，你可以一击就把它像玻璃一样打碎。

另一方面，聚合物膜的理想玻璃化转变温度在37度范围内。当炎症开始发作，皮肤温度高于正常温度32至34度时，聚合物从固体状态变为柔软状态。在实验室实验中，研究小组观察到消毒剂在37度时从聚合物中释放出来，但在32度时没有。另一个优点是:这个过程是可逆的，可以重复多达五次，因为这个过程总是在冷却时“自动关闭”。在这些有希望的初步测试之后，Empa的研究人员现在想对效果进行微调。温度范围不是4到5度，而是聪明的绷带应该已经在较小的温差下开关了。

聪明不吝啬

为了研究纳米纤维膜对伤口细菌的功效，进一步的实验室实验正在进行中。组长任群(Qun Ren)长期以来一直关注潜伏在表面和环境之间的细菌，比如皮肤伤口上的细菌。Empa的研究人员说:“在这种生物环境中，人体和敷料之间是一种无人区，细菌找到了一个完美的生物位置。”感染性病原体如葡萄球菌或假单胞菌可引起严重的伤口愈合障碍。正是这些伤口细菌，研究小组让他们熟悉了培养皿中的智能敷料。事实确实如此:当从智能敷料中释放辛特定时，细菌的数量减少了大约1000倍。

“对于辛替尼定，我们已经实现了受控原理的证明药物释放通过外部刺激，”任群说。她说，在未来，这项技术可以应用于其他类型的药物，提高其剂量的效率和精度。