Forskare har utvecklat smarta sårförband med inbyggda nanosensorer som lyser för att varna patienter när ett sår inte läker ordentligt.

Den multifunktionella, antimikrobiella förband har fluorescerande sensorer som lyser starkt under UV-ljus om infektionen börjar sätta in och kan användas för att övervaka läkningens framsteg.

De smarta förbanden, utvecklat av ett team av forskare och ingenjörer vid RMIT University utnyttjar de kraftfulla antibakteriella och svampdödande egenskaperna hos magnesiumhydroxid.

De är billigare att tillverka än silverbaserade förband men lika effektiva för att bekämpa bakterier och svampar, med sin antimikrobiella kraft som varar upp till en vecka.

Projektledaren Dr. Vi Khanh Truong sa att utvecklingen av kostnadseffektiva antimikrobiella förband med inbyggda läkningssensorer skulle vara ett betydande framsteg inom sårvård.

"För närvarande är det enda sättet att kontrollera sårförloppet genom att ta bort bandageförband, vilket är både smärtsamt och riskabelt, ger patogener chansen att attackera, sa Truong, en rektors postdoktor vid RMIT.

"De smarta förbanden vi har utvecklat bekämpar inte bara bakterier och minskar inflammation för att främja läkning, de har också glödande sensorer för att spåra och övervaka för infektion.

"Att enkelt kunna se om något går fel skulle minska behovet av frekventa förbandsbyten och hjälpa till att hålla såren bättre skyddade.

"Med ytterligare forskning, vi hoppas att våra multifunktionella förband kan bli en del av en ny generation av billiga, magnesiumbaserad teknik för avancerad sårvård."

Nästa generations sårförband

Den globala marknaden för avancerade sårförband värderas för närvarande till uppskattningsvis 6,9 miljarder USD och förväntas växa till 9,9 miljarder USD år 2028, med efterfrågan som drivs av tekniska innovationer, ett ökande antal kirurgiska ingrepp, och den ökande prevalensen av kroniska sår och kroniska sjukdomar som diabetes och cancer.

Även om magnesium är känt för att vara antimikrobiellt, antiinflammatorisk och mycket biokompatibel, det har gjorts lite praktisk forskning om hur det skulle kunna användas på medicinskt relevanta ytor som förband och bandage.

Den nya studien publicerad i ACS tillämpade material och gränssnitt , med huvudförfattaren Dr. Adam Truskewycz (nu vid universitetet i Bergen, Norge), är den första att utveckla fluorescerande magnesiumhydroxid nanosheets som kan konturera till kurvorna på bandagefibrer.

Forskargruppen syntetiserade nanoarken - som är 10, 000 till 100, 000 gånger tunnare än ett människohår – och bäddade in dem på nanofibrer.

Magnesiumhydroxidnanoskikten svarar på förändringar i pH, vilket gör dem idealiska att använda som sensorer för att spåra läkning.

Frisk hud är naturligt lätt sur medan infekterade sår är måttligt alkaliska.

Under UV-ljus, nanoarken lyser starkt i alkaliska miljöer och bleknar i sura förhållanden, indikerar de olika pH-nivåer som markerar stadierna av sårläkning.

Nanoskivorna integreras enkelt på alla biokompatibla nanofibrer, vilket innebär att de sedan kan läggas på vanliga bomullsförband.

Laboratorietester visade att nanoskivorna av magnesiumhydroxid var icke-toxiska för mänskliga celler, samtidigt som de förstör framväxande patogener som läkemedelsresistent gyllene staph och Candida auris.

Skalbar och kostnadseffektiv

Truong sa att processen för att göra de fluorescerande nanoarken var enkel att skala för potentiell massproduktion.

"I vanliga fall, antimikrobiella sårförband börjar tappa sin prestanda efter några dagar, men våra studier visar att dessa nya förband kan hålla i upp till sju dagar, " han sa.

"Och eftersom magnesium är så rikligt jämfört med silver, våra avancerade förband kan vara upp till 20 gånger billigare."

Forskargruppen är angelägen om att samarbeta med kliniker för att ytterligare utveckla tekniken, genom prekliniska och kliniska prövningar.