この電子包帯は光のフラッシュで傷を殺菌します

病院で医師が小さな男の子の頭に包帯を巻いている。新しい電子包帯は、傷が治癒するまで無菌状態を保つための抗生物質を含まない選択肢を間もなく提供する可能性がある。

ER Productions Ltd./デジタルビジョン/ゲッティイメージズプラス

ケイティ・グレース・カーペンター著

2023 年 8 月 25 日午前 6 時 30 分

新しい電子包帯は、光のフラッシュで細菌を殺します。そして嬉しいことに、抗生物質は必要ありません。

この包帯には小さな LED 電球が埋め込まれており、紫外線 C (UVC) の波長で光を放射します。医師や歯科医は、医療機器を洗浄するためにこの高エネルギー光をよく使用します。しかし、UVC で傷を殺菌するのはそれほど簡単ではありませんでした。大きなハードルはエネルギーです。光が点滅する包帯には電力が必要です。したがって、通常、これらの包帯にはバッテリーが必要でした。 (そうでない場合は、接続する必要があります。)

しかし、この新しい包帯はワイヤレス技術を利用しているため、かさばるバッテリーは必要ありません。これにより、デバイスが快適かつ柔軟にフィットします。また、環境に悪影響を与える化学物質が浸出する可能性があるゴミ箱に捨てられる使用済みバッテリーが減少することも意味します。

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銅線が通された布地である「給電コイル」から新しい包帯に電気が流れます。電動歯ブラシは、充電クレードルに設置されているときと同様の方法でエネルギーを受け取ります。「それと同じ原理です」とスティーブン・ビービーは言います。彼は英国のサウサンプトン大学で材料科学を研究しています。彼のグループは新しい包帯を作成しました。

このチームはワイヤレス電力や発光包帯を発明したわけではありません。しかし、これらを一緒に使用するのは初めてだと同僚のマフムード・ワギ氏は指摘する。彼はスコットランドのグラスゴー大学で持続可能なエレクトロニクスを研究しています。これは「完全にワイヤレスの UV 抗菌システムを開発したのは初めてです」と彼は言います。

彼らのチームは、IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems の 5 月号でその研究について説明しました。

ワイヤレス電力により、UV ベースの包帯がより実用的になります。その光は、細菌を殺すために通常使用される抗生物質の代わりになります。そして、創傷治療に抗生物質を使用しない選択肢があることは大きな意味があります。

抗生物質は命を救います。しかし、それらを長期間使用すると問題が生じます。多くの細菌は抗生物質の存在下でも生存できるように適応しています。米国だけでも、毎年 280 万人以上が抗生物質に耐性のある感染症を発症しています。（そのうち 35,000 人以上が死亡します。）これらの感染症の背後にあるいわゆる「スーパーバグ」は、治癒しない傷を引き起こす可能性があります。糖尿病やがんなどの特定の病気を患っている人は、このような長期にわたる傷を負うリスクが最も高くなります。

この新しい包帯のような技術の進歩は、この問題を制限するのに役立つかもしれません。

外側から見ると、新しい包帯はそれほど斬新には見えません、とビービーは認めます。しかし、中にはコイル、つまり LED がちりばめられた電子機器の柔軟なストリップが組み込まれています。このコイルが光を発するのです。

傷口に清潔な包帯を巻くときは、電子コイルを取り出して、新しい布製包帯の中に差し込むだけです、とビービー氏は言う。古い包帯は捨てますが、電子機器は捨てません。布製のドレッシングを「電子機器の一種の媒体」と考えてください、と彼は説明します。

包帯を適用すると、包帯は定期的に傷の表面に UV 光を照射します。これらの高エネルギー光線は、潜んでいる細菌をすべて打ち取ります。

研究チームは、ペトリ皿内の微生物を殺す装置の能力を6時間以上テストした。彼らは細菌を包帯からのさまざまなレベルの UVC にさらしました。強度の低い光は細菌の繁殖を阻止しました。強度レベルが高いと微生物が死滅します。

医師が傷に合わせて包帯をカスタマイズすることもあるかもしれない、とビービー氏は言う。たとえば、深い傷の場合は、浅い感染症よりも高強度のフラッシュが必要になる場合があります。

Amirhossein Hajiaghajani は、カリフォルニア大学アーバイン校で無線電力を研究しています。彼はこの新しい包帯に可能性を感じていますが、その普及にはいくつかのハードルもあります。それらの障害の中で最も重要なのは、デバイスの射程が比較的短いことです。