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Wireless-Power // Medizinische Wearables

Smarter Verband heilt Wunden ohne Medikamente

4. Juli 2023, 15:09 Uhr | Ute Häußler

In dem Wundverband integrierte LEDs können das Wachstum von Bakterien hemmen und verhindern und so vor Infektionen schützen.

Eine neue Generation von drahtlos betriebenen »intelligenten Verbänden« soll Patienten mit nicht heilenden Wunden helfen, Infektionen zu vermeiden. Eingebettete LEDs sterilisieren mit ultraviolettem Licht und verhindern so das Wachstum von Bakterien ohne Antibiotika.

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UV-Licht wird bereits in großem Umfang zur Sterilisation von chirurgischen Geräten und medizinischen Oberflächen eingesetzt. Die Behandlung bakterieller Infektionen in nicht heilenden Wunden mit UV-Licht anstelle von Medikamenten könnte dazu beitragen, das Aufkommen gefährlicher neuer Stämme antibiotikaresistenter Bakterien, so genannter "Superbugs", zu bremsen.

Britische und französische Forschende haben dazu eine dünne, flexible Induktionsspule, die in den Stoff des Verbands integriert. Die Spule nutzt die kabellose Energieübertragung mit magnetischer Resonanz, um die UV-LEDs ohne Batterien omit Strom zu versorgen. Lediglich eine zweite Spule muss ans Stromnetz angeschlossen sein - diese überträgt die Energie. Die LEDs können auf unbestimmte Zeit mit Strom versorgt werden, indem die Sende- und Empfangsspulen nahe beieinander gehalten werden, bis die antimikrobielle Behandlung abgeschlossen ist.

Mit Licht gegen Bakterien und Antibiotika-Resistenz

In Labortests setzten die Forscher Proben eines gramnegativen Bakterienstamms namens Pseudoalteromonassp. D41 dem von der intelligenten Bandage gelieferten UV-Licht aus. Die Tests zeigten, dass der smarte Verband das Wachstum von Pseudoalteromonas sp. D41 auf der Oberfläche von Objektträgern verlangsamt und stoppt, so dass die Bakterien innerhalb von sechs Stunden abgetötet waren. Die Forscher wollen dieses System in der Medizin einsetzen, um Bakterien in chronischen, nicht heilenden Wunden zu bekämpfen.

Professor Steve Beeby, RAEng-Lehrstuhl für neue Technologien an der Universität Southampton, sagt: »Unser Ansatz könnte bei der Behandlung hartnäckiger Wunden von großem Nutzen sein und stellt einen großen Fortschritt gegenüber herkömmlichen intelligenten Verbänden dar, die versuchen, den Zustand der Wunde zu überwachen«.

Nachhaltige Wearables

Dr. Mahmoud Wagih, der das drahtlose Stromversorgungssystem Des Wundverbands entwickelt hat, sagt: »Batterien sind sperrig, unflexibel und müssen regelmäßig gewechselt werden. Das macht es schwierig, sie in Verbänden einzusetzen, die sich eng an die Körperkonturen der Patienten anpassen müssen, um eine zuverlässige Behandlung über mehrere Stunden zu gewährleisten. Das von uns entwickelte System ist flexibel und kann nahtlos in das Gewebe eines Verbandes integriert werden, um die LEDs zu betreiben, die UV-C-Licht auf jede beliebige Oberfläche abgeben. Unsere Technologie zur drahtlosen Energieversorgung wird es ermöglichen, dass Wearables im Gesundheitswesen als Alternative zu medikamentösen Behandlungen nachhaltig wachsen können«.

Der intelligente Verband basiert auf einer Technologie zur drahtlosen Energieübertragung mit magnetischer Resonanz zur Stromversorgung von Standardtextilien durch Stickerei oder Siebdruck demonstriert, die ursprünglich von Dr. Wagih und seinen Kollegen von der University of Southampton entwickelt wurde. Diese Funktion hat den intelligenten Verband erst möglich gemacht. Jetzt wollen die Forschenden weiter an der Entwicklung des Verbands arbeiten, Sensoren zur Überwachung des Wundverlaufs integrieren und die Technologie in den kommenden Jahren in klinischen Umgebungen testen. (uh)