بانداژ هوشمند بهبود زخم را از طریق RFID اندازه گیری می کند

فرابونی گفت: «تیم یک سری باند با لایه‌های مختلف و ویژگی‌های جذبی متفاوت ساخته‌اند که ممکن است بسته به زخم خاص و نیازهای بهبودی فرد متفاوت باشد. به عنوان مثال، روند بهبود سوختگی ها و برش های جراحی. روند بهبود سوختگی ها به مقداری آب نیاز دارد و رطوبت موجود در برش جراحی ممکن است نشان دهنده وجود عفونت بالقوه باشد.
فلابونی توضیح داد: «ایده ما این است که هر نوع زخمی می‌تواند پانسمان مناسب خود را داشته باشد، از زخم‌هایی با تراوش آهسته تا زخم‌های با تراوش.» درمان سنتی زخم معمولاً به پزشک نیاز دارد و بیمار تحت یک فرآیند مخرب از بین بردن زخم برای معاینه فیزیکی قرار می گیرد. برداشتن پانسمان از زخم معمولاً باعث پاره شدن بافت بهبودی و آسیب ثانویه می شود و این معاینه نیز ممکن است برای بیمار وقت گیر باشد. معمولاً باید برای معاینه زخم به پزشک مراجعه کنند.
بنابراین، تیم تحقیقاتی متعهد به ساخت راه حلی است که شامل منسوجات هوشمند بی سیم باشد. بانداژ از یک ماده ترموالکتریک انعطاف پذیر به نام پلی استایرن سولفونات پلی (3،4-اتیلن دی اکسی تیوفن) (PEDOT:PSS) ساخته شده است که روی گاز چاپ می شود و می توان از آن برای شناسایی تغییرات رطوبت استفاده کرد. تراشه RFID به دو آنتن متصل است که از پارچه عبور می کنند. طراحی و کار مهندسی این تیم شامل استفاده از لایه‌ای از مواد است که به محض تشخیص رطوبت، می‌تواند مایع را جذب و حذف کند تا خوانش بعدی بتواند وضعیت رطوبت فعلی را منعکس کند.
سیستم بانداژ هوشمند تغییرات امپدانس را بر اساس پاسخ به بازجویی از خواننده RFID نظارت می کند. تغییر امپدانس به حالت خشک و مرطوب آنتن بستگی دارد. تیم تحقیقاتی این سیستم را به گونه‌ای طراحی کرد که تنظیمات خواننده را با توجه به امپدانس برای تشخیص مقادیر مناسب حسگر برای دستیابی به بهترین بهبود با توجه به زخم‌های مختلف تنظیم کند.
فرابونی یادآور شد که اولین گام در توسعه این سیستم، انتخاب مواد بود. آنها می خواستند مواد زیست سازگار، یکبار مصرف و ارزان باشند.
و PEDOT:PSS می‌تواند این الزامات را برآورده کند، زیرا می‌توان آن را روی دو نوع گاز مصنوعی-گاز مصنوعی و گاز PET چاپ کرد. این ماده هزینه های بالقوه ساخت و نیازهای انرژی مربوط به تولید را کاهش می دهد و در وسط گاز به شکل نخ چاپ می شود، در حالی که دو نخ رسانای فولادی ضد زنگ روی پوشش رسانا دوخته می شود تا به عنوان آنتن RFID استفاده شود. تراشه RFID از یک شماره شناسه منحصر به فرد برای رمزگذاری استفاده می کند و خواننده در صورت درخواست، شماره شناسه را ارسال می کند.
فرابانی همچنین توضیح داد که اگر این فناوری را بتوان مستقیماً روی گاز چاپ کرد، می‌تواند هزینه‌های تولید و اثرات زیست‌محیطی را کاهش دهد. به عنوان مثال، فرآیند استاندارد تولید رسوب تراشه های نیمه هادی در تجهیزات حسگر و همچنین مواد شیمیایی و انرژی مورد استفاده را می توان حذف کرد.

در یک برنامه معمولی، پزشک می‌تواند روی زخم بیمار پانسمان بگذارد و سپس بیمار یک خواننده RFID UHF دستی اجاره‌ای را همراه با سیستم‌افزار و تنظیمات مخصوص زخم هنگام مراجعه بیمار به خانه می‌آورد. به این ترتیب می توان آستانه مربوطه را با توجه به نیازهای مختلف هر بیمار تنظیم کرد و در صورت فراتر رفتن از آستانه، آلارم برای پزشک ارسال می شود.
به بیمار دستور داده می شود که برچسب RFID تعبیه شده در بانداژ را در فواصل زمانی مشخص (مثلاً هر هشت ساعت) بازجویی کند. داده ها توسط خواننده گرفته می شود و می تواند روی صفحه دستگاه بیمار نمایش داده شود و همچنین می تواند از طریق اتصال سلولی به پزشک مربوطه منتقل شود. شماره شناسه منحصر به فرد بانداژ با بیمار و خوانش حسگر مبتنی بر امپدانس مرتبط است، که می تواند اطلاعاتی را برای نشان دادن نحوه بهبود زخم بیمار در اختیار پزشک قرار دهد.
فرابانی گفت: اگرچه در حال حاضر برخی از سیستم‌های RFID در بازار وجود دارد که می‌توانند سطوح رطوبت را در کاربردهای خاص مانند نظارت بر پوشک در محیط‌های بیمارستانی و تشخیص نشتی در سیستم‌های خودرو تشخیص دهند، باندهای هوشمند به گونه‌ای طراحی شده‌اند که حساس‌تر باشند و می‌توانند رطوبت بین 5 تا A 20 میکرولیتر را تشخیص دهند.
در حال حاضر، محققان در حال کار بر روی نمونه های اولیه هستند. این طرح ساخت حسگرهای امپدانس رطوبت به طور مستقیم در باندهای تجاری برای ارائه مدیریت بهبود زخم است. انتظار می رود که نمونه اولیه بعدی شامل یک نسخه NFC از بانداژ باشد که می توان آن را از طریق تلفن هوشمند پرس و جو کرد. محققان امیدوارند با شرکت های فناوری همکاری کنند تا محصولات را به بازار تجاری عرضه کنند.