醫(yī)學(xué)和的意義，除了治愈疾病帶來(lái)健康,。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展和新材料的應(yīng)用,，減少疾病和治療過(guò)程帶來(lái)的創(chuàng)傷和痛苦，也是其偉大的使命,。于是有了內(nèi)窺鏡,，有了微創(chuàng)手術(shù)，有了膠囊胃鏡......在未來(lái)或許有越來(lái)越多的新技術(shù),，讓人類不再懼怕醫(yī)院,，不再懼怕生病。
傷口敷料,，是用于手術(shù)后,、外傷及其他損害中包扎傷口的用品, 用以覆蓋瘡、傷口或其他損害的材料,。傷口敷料的種類有：被動(dòng)型敷料（傳統(tǒng)敷料）,，被動(dòng)覆蓋創(chuàng)面和吸收滲出物，為創(chuàng)面提供有限的保護(hù)作用,； 相互作用型敷料,，敷料與創(chuàng)面之間存在著多種形式的相互作用，如吸收滲出液以及有毒物質(zhì),、允許氣體交換,，從而為愈合創(chuàng)造一個(gè)理想的環(huán)境,；阻隔性外層結(jié)構(gòu)，防止環(huán)境中微生物侵入,，預(yù)防創(chuàng)面交叉感染等,；生物活性敷料，它既能吸收創(chuàng)面滲液,，保證充分引流,，又能將滲液部分保留代敷料中，維持一個(gè)仿效創(chuàng)面生理性愈合的局部濕潤(rùn)環(huán)境,，有利于傷口肉芽組織和上皮細(xì)胞再生,，加速創(chuàng)面愈合。
傷口輔料的演進(jìn)和發(fā)展是一個(gè)被動(dòng)的過(guò)程,，在中扮演者配合和跟隨的角色,。作為直接接觸傷口或患部的器械，它是否能發(fā)揮其更重要的作用呢,。
2016年,，今日醫(yī)學(xué)新聞報(bào)道了一種可以象皮膚一樣拉伸的水凝膠的進(jìn)展?？茖W(xué)家們一直致力于利用水凝膠的這些特性,，希望能夠開(kāi)發(fā)出一種能夠模擬生物組織及其功能的“智能材料”。
美國(guó)的研究者們zui近發(fā)明一種黏糊糊有彈性像凝膠一樣的材料,。它可以用作“智能傷口包扎”,。整合了溫度感應(yīng)和藥池系統(tǒng)，這種水凝膠繃帶可以根據(jù)體表的溫度變化釋放藥物,，內(nèi)嵌的LED燈甚至可以在藥量低的時(shí)候電量提醒病人,。
“電子設(shè)備往往又干又硬，但是人體卻又濕又軟,。這兩套系統(tǒng)的屬性*天差地別,，”麻省理工學(xué)院的機(jī)械工程師Xuanhe Zhao說(shuō)。“如果想讓電子設(shè)備跟人體親密接觸,，為健康監(jiān)測(cè)和藥物輸送服務(wù)的話,，就需要把電子設(shè)備做的柔軟有彈性以適應(yīng)人體的環(huán)境。這也是發(fā)明可伸展水凝膠電子產(chǎn)品的動(dòng)機(jī),。”
由水凝膠基質(zhì)做成的包扎材料相比傳統(tǒng)的布料繃帶有著不勝枚舉的好處,。它高度有彈性，可以隨意拉伸,，從而可以用在身體的任何部位,，包括向肘部和膝蓋這樣的關(guān)節(jié)部位。 這種類似橡膠的材料主要成分是水,，可以植入一系列的電子設(shè)備,，比如導(dǎo)電線,，半導(dǎo)體芯片，LED燈以及溫度傳感器,。
研究者們?cè)贏dvanced Materials雜志上這樣描述這種包扎材料，他們的繃帶可以根據(jù)相應(yīng)部位的溫度針對(duì)不同部位的皮膚輸送不同的藥物,。通過(guò)植入管道或者鉆孔,，藥物能夠在膠體里自由流動(dòng)。
“這種基質(zhì)簡(jiǎn)直是多面手,，”團(tuán)隊(duì)成員之一的Hyunwoo Yuk說(shuō),。“zui特殊的能力就是，當(dāng)傳感器感應(yīng)到一些異常比如溫度的不正常上升,，設(shè)備能夠即時(shí)從藥池系統(tǒng)選擇藥物,，然后送藥到的位置，再通過(guò)水凝膠基質(zhì)進(jìn)行持續(xù)給藥,。”
水凝膠已經(jīng)證明可以作為藥膏有效燒傷和皮膚病,，但是根據(jù)研究者，它的作用并不僅僅局限于外用,。理論上它也可以作用于體內(nèi),，作為植入電子設(shè)備的載體，比如葡萄糖感受器或者神經(jīng)探針,。
什么是水凝膠,？
我們?nèi)粘Ｉ钪械脑S多物品都具有水凝膠的特性，從軟性隱形眼鏡,、安全（分隔符）套到一次性尿布,。發(fā)膠、牙膏和植物水晶體都是用水凝膠制成的,。海藻酸鈉水凝膠與蘆薈結(jié)合的傷口敷料可以保持傷口濕潤(rùn)并促進(jìn)細(xì)胞再生,。
來(lái)自美國(guó)馬薩諸塞州波士頓劍橋高分子集團(tuán)的Gavin Braithwaite指出，水凝膠是親水性的,，可能含有80%或更多的水份,，它具有滲透性并可以進(jìn)行溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。它們還可以具有粘彈性且表面光滑,。它們還對(duì)環(huán)境變化敏感,。所有這些特性都使得它們具有多種功能。
因?yàn)槟軌驖M足多種功能的需要,，水凝膠的未來(lái)一片光明,，包括在脊髓再生、神經(jīng)組織工程甚至器官生成等過(guò)程中發(fā)揮重要作用,。
水凝膠的結(jié)構(gòu)是其獲得成功的關(guān)鍵,。它所具有的親水性聚合物鏈的物理或化學(xué)交聯(lián)使其可以容納或吸收水份高達(dá)其體積99%之多,。
要合成水凝膠，形成其基礎(chǔ)的聚合物鏈要么是化學(xué)合成的,，要么來(lái)自天然聚合物,。可能是蛋白質(zhì),，如膠原蛋白和明膠,，也可能是多糖，如淀粉,，海藻酸鈉和瓊脂糖,。水凝膠的天然來(lái)源包括蝦殼和海藻。
智能傷口輔料走向臨床之前要做什么,？
傷口輔料作為直接接觸傷口和患處的材料,，直接影響患者傷口的愈合和狀況的好壞，其給藥方式屬于高危給藥,。所以,，從概念走向臨床，要跨越的除了有科研,、設(shè)計(jì)大關(guān),，更有臨床試驗(yàn)大關(guān)。臨床試驗(yàn)中確認(rèn)其質(zhì)量的安全性,，透氣性,，合適的剝離力和粘性，合適的抗拉性能等都是非常重要的指標(biāo),。
皮膚是人體*大器官,，它需要呼吸和透氣，如果材料本身透氣性不好,，容易造成皮膚或傷口組織的缺氧,，或因傷口滲出的組織液無(wú)法滲透至外部環(huán)境，使傷口潰爛,，帶來(lái)嚴(yán)重的后果,。水蒸氣透過(guò)率是智能傷口輔料的關(guān)鍵指標(biāo)之一，其重要性源于水蒸氣透過(guò)在傷口愈合過(guò)程中的重大影響,。人體皮膚主要由表皮,、和皮下組織構(gòu)成，是由以成纖維細(xì)胞為主的細(xì)胞體和以膠原纖維為主的細(xì)胞間質(zhì)構(gòu)成,，表面整齊且平滑,。當(dāng)遭受外界灼傷、切割,、手術(shù)等外傷或感染后,，傷口的膠原纖維缺失或結(jié)構(gòu)錯(cuò)亂,，傷口愈合的過(guò)程中，血漿蛋白滲入瘢痕間質(zhì),，導(dǎo)致間質(zhì)內(nèi)流體量增加,，進(jìn)一步刺激血管及纖維組織增生。同時(shí),，傷口愈合創(chuàng)面表面角質(zhì)層較薄,，水分蒸發(fā)量較大。
對(duì)水蒸氣透過(guò)率進(jìn)行質(zhì)量控制,，首先需要了解成品水凝膠智能傷口輔料水蒸氣透過(guò)率的參數(shù)，根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的比對(duì)結(jié)果,，再進(jìn)行科學(xué)的工藝調(diào)整和生產(chǎn)方法優(yōu)化,。目前，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的傷口輔料的水蒸氣透過(guò)率參數(shù)的方法有四種,，即稱重法,、紅外檢定法、動(dòng)態(tài)相對(duì)濕度測(cè)定法和電解分析法,。稱重法（Gravimetric Method）是在規(guī)定的溫度條件下,，在試樣兩側(cè)保持一定的水蒸氣濃度差，然后利用稱重傳感器或分析天平把透濕杯的重量變化“稱”出來(lái),，再根據(jù)試樣的面積,、厚度、稱量間隔時(shí)間以及試樣兩側(cè)的濕度差計(jì)算出材料的透濕性能參數(shù),。
水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試方法
圖1. 稱重法試驗(yàn)原理圖
由于稱重法是透濕性測(cè)試的仲裁方法,，接下來(lái)筆者主要根據(jù)稱重法測(cè)試方法來(lái)介紹智能傷口輔料的水蒸氣透過(guò)率數(shù)據(jù)的測(cè)試過(guò)程。
測(cè)試儀器：Labthink濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司W(wǎng)3/030水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀,，基于杯式法測(cè)試原理,，是一款專業(yè)用于薄膜試樣的水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀，適用于塑料薄膜,、復(fù)合膜等膜,、片狀材料與等多種材料的水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定。通過(guò)水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定,，達(dá)到控制與調(diào)節(jié)材料的技術(shù)指標(biāo),，滿足產(chǎn)品應(yīng)用的不同需求。該設(shè)備滿足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)：ISO 2528,、GB 1037,、GB/T 16928、ASTM E96,、ASTM D1653,、TAPPI T464,、DIN 53122-1、JIS Z0208,、YBB 00092003,。
測(cè)試過(guò)程：
取Φ74 mm的待測(cè)試樣，放置在W3/030水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀透濕杯中夾緊,，將透濕杯放于W3/030水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀內(nèi),。根據(jù)傷口輔料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T 0471規(guī)定，設(shè)置實(shí)驗(yàn),，溫度為21℃±2℃,；設(shè)置相對(duì)濕度為60%±5%，吹掃風(fēng)速為0.5-2.5m/s,。當(dāng)試樣兩側(cè)達(dá)到滲透平衡,，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)，并記錄測(cè)試結(jié)果,，看是否符合企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)或采購(gòu)企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),。
圖2、透濕杯裝置
傷口輔料本身帶有一定的粘性,，粘性太小容易脫落,，需借助外力附著在傷口或患處。粘性太大會(huì)對(duì)傷口造成一定傷害,，有可能會(huì)破壞本身就很脆弱的組織,。材料的粘性和剝離力，也可以通過(guò)測(cè)試獲得相關(guān)參數(shù),。
粘性測(cè)試可以通過(guò)Labthink濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司CZY-G初粘性測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試,，適用于壓敏膠帶、貼劑,、不干膠標(biāo)簽,、保護(hù)膜等相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行初粘性測(cè)試試驗(yàn)。
剝離力測(cè)試我們可以通過(guò)Labthink濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司MED-01醫(yī)藥包裝性能測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試,。該儀器是一款專業(yè)用于測(cè)試各種醫(yī)藥用包裝材料力學(xué)性能的儀器,；其超高的精度（0.5級(jí)）保證了測(cè)試的準(zhǔn)確性；16種獨(dú)立試驗(yàn)程序,、多種規(guī)格力值傳感器,、以及拉伸壓縮雙向試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑梢詽M足用戶的各種試驗(yàn)需求,。
另外,，有關(guān)藥物相容性及不揮發(fā)物的測(cè)試，也是新材料在走向臨床應(yīng)用中必要的測(cè)試。在大面積推廣臨床應(yīng)用之前,，測(cè)試數(shù)據(jù)的獲得有利于減少臨床使用中的一系列問(wèn)題,。
Labthink蘭光，致力于通過(guò)包裝檢測(cè)技術(shù)提升和檢測(cè)儀器研發(fā)幫助客戶應(yīng)對(duì)包裝新問(wèn)題,，助力新材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)安全,。如果，您有新材料測(cè)試方面的問(wèn)題,，請(qǐng)關(guān)注Labthink蘭光公眾號(hào)“濟(jì)南蘭光包裝安全檢測(cè)專家”,。后臺(tái)留言，我們會(huì)由檢測(cè)方面的專家為您答疑解惑,。
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