紡織工程技術(shù)在醫(yī)療保健方面的進(jìn)步

2018-10-09 09:41:10中國紡織服裝機(jī)械網(wǎng)閱讀量：1650      我要評(píng)論

　　【中國紡織服裝機(jī)械網(wǎng) 國內(nèi)新聞】

　　隨著技術(shù)的進(jìn)步不可阻擋地向前進(jìn)，研究人員發(fā)現(xiàn)了許多更好的新應(yīng)用。例如，紡織品傳統(tǒng)上由布料制成，例如20年來人們一直用微纖維布來清潔眼鏡?，F(xiàn)在，由塑料和粘合劑制成的紡織品也佩戴在了身體上，但不是用作衣服，而是被用于醫(yī)療保健領(lǐng)域。例如，對(duì)于用戶開車犯困的情況，可以采用打印傳感器來發(fā)警告。讓我們看看紡織品是如何演進(jìn)來用于醫(yī)療保健等應(yīng)用的。

　　遠(yuǎn)程患者監(jiān)控

　　今天的IoT互聯(lián)可穿戴設(shè)備(如Fitbit或Apple Watch)，可以讓醫(yī)生遠(yuǎn)程監(jiān)控患者。在接下來的五年中，我們可以期待通過這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)IoT遠(yuǎn)程監(jiān)控，記錄生命體征，并將數(shù)據(jù)傳輸給醫(yī)生。但是，我們可以使用帶生物傳感器的電子紡織品(eTextile)來更進(jìn)一步。

　　就疾病跟蹤來說，醫(yī)生可以使用APP來遠(yuǎn)程跟蹤糖尿病或萊姆病等疾病。我們可以通過電子紡織品收集數(shù)據(jù)，將其發(fā)送到這些APP來記錄信息，然后將其傳遞給醫(yī)生。這樣，患者去往醫(yī)院的次數(shù)就可以減少，而醫(yī)生也可以分析更多的數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)通過智能手機(jī)上的某個(gè)APP來傳送，患者甚至可以看到自己與所跟蹤疾病相關(guān)的生命體征和重要信息。

　　通過將遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程醫(yī)療相結(jié)合，醫(yī)生可以基于來自電子紡織品的生命體征以及遠(yuǎn)程診療所提供的描述和圖像(借助智能手機(jī)的相機(jī)就可輕松實(shí)現(xiàn))，獲得診斷患者所需的所有信息。這樣，醫(yī)生就可以在無需患者預(yù)約來院的情況下開具處方或治療計(jì)劃，而對(duì)患者進(jìn)行治療。這對(duì)于住在偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村患者來說尤其有益。

　　智能繃帶

　　智能繃帶是由復(fù)合纖維制成的紡織品，內(nèi)有一個(gè)核心電加熱器，并由含有熱敏藥物載體的水凝膠所覆蓋。通過纖維的電流可用智能手機(jī)來控制，從而加熱水凝膠，激活所選藥物載體，并釋放其所含藥物成分?？梢允褂枚喾N藥物制成一款智能繃帶紡織品，每種藥物具有不同的釋放特征。

圖：馬薩諸塞州梅德福市塔夫茨大學(xué)的智能繃帶原型。

　　許多應(yīng)用都對(duì)這種技術(shù)產(chǎn)生了興趣。通過皮膚給藥，醫(yī)護(hù)人可確保其病房在正確的時(shí)間獲得正確的藥物——這比吞服藥丸或皮下注射更方便。然而，其更大價(jià)值是戰(zhàn)場應(yīng)用。戰(zhàn)時(shí)，傷兵經(jīng)常會(huì)受到多處損傷，且更容易受到感染。智能繃帶不僅有助于防范于此，還可以加速治療過程，使士兵能夠更快重返戰(zhàn)場。

　　為燒傷患者打印皮膚

　　來自西班牙馬德里卡洛斯三世大學(xué)的科學(xué)家，使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了合成人體皮膚紡織品。他們?cè)诜Q為生物打印的工藝中使用了生物成分，而不是傳統(tǒng)3D打印機(jī)所用的塑料。

　　在該大學(xué)2017年初的新聞發(fā)布會(huì)上，研究人員簡述了兩種不同工藝：“從細(xì)胞庫中大量生產(chǎn)同種異體皮膚，用于工業(yè)過程;從患者自身細(xì)胞中逐個(gè)創(chuàng)建自體皮膚，用于治療用途，例如嚴(yán)重?zé)齻委煛?rdquo;

　　合成皮膚使用生物墨水，試圖復(fù)制真實(shí)皮膚中的層。使用正確的生物成分來對(duì)抗惡化，是成功的關(guān)鍵。“了解如何混合生物成分，在什么條件下與其一起工作不會(huì)使細(xì)胞惡化，以及如何正確地沉積產(chǎn)品，對(duì)系統(tǒng)來說至關(guān)重要。”研究員Juan Francisco del Cañizo表示。

　　計(jì)算機(jī)控制整個(gè)過程，通過注射器將生物墨水“以有序的方式沉積在打印臺(tái)上，然后生成皮膚。”3D打印機(jī)首先打印具有角質(zhì)層的表皮，即皮膚外層。接下來是，然后是一層成纖維細(xì)胞，可以產(chǎn)生膠原蛋白——這種蛋白質(zhì)可使皮膚具有強(qiáng)度和彈性。結(jié)合起來，我們離不再需要從身體其他部分取皮的皮膚移植就不遠(yuǎn)了。

　　在短短半小時(shí)內(nèi)，研究人員就能生成100平方厘米的合成皮膚。他們還建議說，可以使用患者自己的細(xì)胞來生成合成皮膚——這本質(zhì)上是對(duì)肌膚紋理進(jìn)行個(gè)性化處理，可以更好地匹配每位患者。在這種情況下，燒傷患者將無需再擔(dān)心皮膚移植;皮膚仍是自己的皮膚，但它不是取自身體的另一部分，而是由計(jì)算機(jī)打印出來的。

　　使用患者自己的細(xì)胞來合成皮膚的另一個(gè)有趣的應(yīng)用是：藥物測試。人可能對(duì)藥物過敏，這樣，藥物測試人員就可避免對(duì)活人進(jìn)行測試的危險(xiǎn)，取而代之則可僅測試一小塊合成皮膚，配以該人的DNA，就可看到是否有任何反應(yīng)。

　　無論是塑料還是合成人體皮膚，紡織品都在改變醫(yī)療保健的未來。在合成皮膚問世之際，我們可能不再需要從身體某一部分切割一塊皮膚然后移植到另一部分，而電子紡織品則可能將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)紸PP，然后再發(fā)送給醫(yī)生。遠(yuǎn)程監(jiān)控可以減少患者跑醫(yī)院和門診預(yù)約的次數(shù)。后，智能繃帶可以改變戰(zhàn)場藥品的管理方式，使士兵能夠更快愈合，更快重返戰(zhàn)場。

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