近日，江南大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院/針織技術(shù)教育部工程中心馬丕波教授團隊與上海大學(xué)陳雨教授團隊宋鋆博士、南京醫(yī)科大學(xué)胡本慧教授團隊陳中達(dá)博士合作的一項關(guān)于糖尿病足潰瘍(DFUs)和外周血管疾病(PVDs)患者護(hù)理的研究取得了重大進(jìn)展，相關(guān)成果在材料領(lǐng)域頂級期刊《ACS Nano》（IF=15.8）上發(fā)表，題為“A Knitted and MXenzyme-Integrated Dressing for Geriatrics Diagnosis and Ulcer Healing”。上海大學(xué)宋鋆博士與南京醫(yī)科大學(xué)陳中達(dá)博士為共同第一作者，江南大學(xué)針織中心馬丕波教授、南京醫(yī)科大學(xué)胡本慧教授和上海大學(xué)陳雨教授為共同通訊作者。
論文全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c06774
糖尿病是一種機體產(chǎn)生的胰島素不足或?qū)σ葝u素反應(yīng)異常，導(dǎo)致血糖（葡萄糖）水平異常高的慢性疾病。糖尿病并發(fā)癥種類繁多，其中糖尿病足潰瘍（DFUs）和外周血管疾病（PVDs）最為常見。糖尿病患者面臨著終生發(fā)展為DFU的風(fēng)險高達(dá)25%，且這些并發(fā)癥常與室性心臟病等心血管疾病相伴，成為糖尿病患者發(fā)病和死亡的主要原因。為了降低與這些風(fēng)險相關(guān)的危害，及時評估患者的血管健康狀況并實施有效干預(yù)已成為亟待解決的問題。目前已有分別解決心血管疾病診斷和潰瘍創(chuàng)面治療的研究報道和相關(guān)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，但集成PVDs的診斷與DFUs的治療功能的生物材料與器件并不多見。
針對這一挑戰(zhàn)，本研究設(shè)計了一種多功能敷料，創(chuàng)新地融合了宏觀的針織傳感器和微觀的MXene納米酶，能夠在創(chuàng)面這一濕度變化的環(huán)境下實現(xiàn)高保真脈搏波波形監(jiān)測，并通過納米酶賦予敷料抗炎活性，顯著促進(jìn)傷口愈合。患者在接受治療的同時，還能實時監(jiān)測外周血管健康，實現(xiàn)了診斷與治療雙重效果。
針織結(jié)構(gòu)以其柔軟、透氣性強、結(jié)構(gòu)可定制等特點，在制備柔性傳感器時具有天然的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的硬質(zhì)傳感元件相比，針織傳感器能夠更好地貼合皮膚表面，提供連續(xù)而精確的脈搏波監(jiān)測，尤其適用于復(fù)雜的潮濕環(huán)境。這種貼合性不僅提升了傳感信號的準(zhǔn)確性，還大大減少了患者的不適感，提升了使用舒適感。
該工作設(shè)計了平紋、羅紋、雙羅紋等典型的針織結(jié)構(gòu)，評估了不同針織結(jié)構(gòu)對脈搏波波形監(jiān)測時信號的保真度、準(zhǔn)確性、回復(fù)性、敏感度等物理學(xué)（機制）指標(biāo)，以及血管順應(yīng)性和血管彈性等醫(yī)學(xué)（應(yīng)用）指標(biāo)的影響。進(jìn)一步，針織導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在極小形變（＜2%）時的電-應(yīng)力-型變的耦合性能也得到了定量研究。
在臨床實驗中，這種針織敷料展示了優(yōu)異效果，不僅加速了DFU的愈合，還實現(xiàn)了將脈搏信號與PVDs疾病形成了匹配，幫助診斷典型的PVDs病癥。這一創(chuàng)新敷料的成功制備，標(biāo)志著針織結(jié)構(gòu)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的又一突破，為糖尿病足患者的護(hù)理優(yōu)化開創(chuàng)了更多新的可能性。