Perban pintar mengukur penyembuhan luka melalui RFID

Sejauh ini, Fraboni berkata, "Tim telah mengembangkan serangkaian perban dengan lapisan berbeda dan karakteristik penyerapan berbeda", yang mungkin bervariasi tergantung pada luka spesifik orang tersebut dan kebutuhan penyembuhannya. Misalnya saja proses penyembuhan luka bakar dan sayatan bedah. Proses penyembuhan luka bakar memerlukan sedikit air, dan kelembapan pada sayatan bedah dapat mengindikasikan adanya potensi infeksi.
“Gagasan kami adalah bahwa setiap jenis luka dapat memiliki balutan yang sesuai,” jelas Flaboni, “mulai dari luka dengan pancaran lambat hingga luka dengan pancaran tinggi.” Perawatan luka secara tradisional biasanya memerlukan dokter dan pasien menjalani proses destruktif berupa pembongkaran luka untuk pemeriksaan fisik. Pelepasan balutan dari luka biasanya merobek jaringan penyembuhan dan menyebabkan kerusakan sekunder, dan pemeriksaan ini mungkin juga memakan waktu lama bagi pasien. Mereka biasanya perlu pergi ke dokter untuk memeriksa lukanya.
Oleh karena itu, tim peneliti berkomitmen untuk membangun solusi yang mencakup tekstil pintar nirkabel. Perban terbuat dari bahan termoelektrik fleksibel yang disebut poli(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS), yang dicetak di layar pada kain kasa dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi Perubahan kelembapan. Chip RFID dihubungkan ke dua antena yang melewati kain. Pekerjaan desain dan rekayasa tim melibatkan penggunaan lapisan material yang, setelah kelembapan terdeteksi, dapat menyerap dan menghilangkan cairan sehingga pembacaan berikutnya dapat mencerminkan status kelembapan saat ini.
Sistem perban pintar memantau perubahan impedansi berdasarkan respons interogasi pembaca RFID. Perubahan impedansi bergantung pada keadaan kering dan basah antena. Tim peneliti merancang sistem untuk menyesuaikan pengaturan pembaca sesuai dengan impedansi untuk mendeteksi nilai sensor yang sesuai untuk mencapai penyembuhan terbaik sesuai dengan berbagai luka.
Fraboni mengingatkan bahwa langkah pertama dalam mengembangkan sistem ini adalah memilih material. Mereka ingin bahannya bersifat biokompatibel, sekali pakai, dan murah.
Dan PEDOT:PSS dapat memenuhi persyaratan ini karena dapat disablon pada dua jenis kain kasa-kasa buatan dan kain kasa PET. Bahan ini mengurangi potensi biaya produksi dan kebutuhan energi terkait produksi, dan dicetak di tengah kain kasa dalam bentuk benang, sementara dua benang konduktif baja tahan karat dijahit pada lapisan konduktif untuk digunakan sebagai antena RFID. Chip RFID menggunakan nomor ID unik untuk pengkodean, dan pembaca akan mengirimkan nomor ID saat ditanya.
Lebih lanjut Fraboni menjelaskan, jika teknologi tersebut dapat langsung dicetak pada kain kasa, maka dapat mengurangi biaya produksi dan dampak terhadap lingkungan. Misalnya, proses manufaktur standar yang memasukkan chip semikonduktor ke dalam peralatan sensor, serta bahan kimia dan energi yang digunakan, semuanya dapat dihilangkan.

Dalam aplikasi yang umum, dokter dapat membalut luka pasien, dan kemudian pasien membawa pembaca RFID UHF genggam yang disewakan dengan firmware dan pengaturan khusus untuk luka tersebut ketika pasien pulang. Dengan cara ini, ambang batas yang sesuai dapat diatur sesuai dengan kebutuhan yang berbeda dari setiap pasien, dan alarm akan dikirimkan ke dokter jika ambang batas tersebut terlampaui.
Pasien diinstruksikan untuk menginterogasi tag RFID yang terpasang pada perban pada interval tertentu (misalnya, setiap delapan jam). Data tersebut akan ditangkap oleh pembaca dan dapat ditampilkan di layar perangkat pasien, dan juga dapat dikirimkan ke dokter terkait melalui koneksi seluler. Nomor ID unik dari perban dikaitkan dengan pasien dan pembacaan sensor berbasis impedansi, yang dapat memberikan informasi kepada dokter untuk menunjukkan bagaimana luka pasien telah sembuh.
Fraboni mengatakan meskipun sudah ada beberapa sistem RFID di pasaran yang dapat mendeteksi tingkat kelembapan dalam aplikasi tertentu, seperti memantau popok di lingkungan rumah sakit dan mendeteksi kebocoran pada sistem otomotif, perban pintar dirancang lebih sensitif dan dapat mendeteksi tingkat kelembapan antara 5 dan A sebesar 20 mikroliter.
Saat ini, para peneliti sedang mengerjakan prototipe. Rencananya adalah untuk membangun sensor impedansi kelembaban langsung ke dalam perban komersial untuk memberikan manajemen penyembuhan luka. Diharapkan prototipe selanjutnya akan melibatkan balutan versi NFC yang dapat diketahui melalui smartphone. Para peneliti berharap dapat bekerja sama dengan perusahaan teknologi untuk membawa produk ke pasar komersial.