Een zelfherstellend, antibacterieel, multifunctioneel wondverband. Foto met dank aan het Technion-woordvoerdersbureau.
A self-healing, antibacterial, multifunctional wound dressing. Photo courtesy of the Technion Spokesperson’s Office

Nederlands + English

Chemische ingenieurs hebben patent gekregen op een slim verband dat de randen van een chirurgische incisie met elkaar verbindt, medicatie afgeeft en rapporteert over de voortgang van de genezing.

Door: Israel21c –  Brian Blum

De eenvoudige hechtdraad wordt als verouderd beschouwd. En waarom niet, de wondsluitingstechniek wordt al minstens 5.000 jaar gebruikt.

Het laboratorium voor chemische technologie van prof. Hossam Haick aan het Technion – Israel Institute of Technology heeft een slim verband zonder hechtdraad gecreëerd dat de randen van een wond met elkaar verbindt, infectie afweert en zelfs digitaal rapporteert aan de chirurg over de toestand van de wond.

Het verband zou op de plek worden aangebracht voordat een chirurgische incisie wordt gemaakt. Na de operatie worden de twee uiteinden van de wond binnen drie seconden aan elkaar gemaakt.

Het verband kan antibiotica afgeven om infectie te helpen voorkomen, en het is draadloos verbonden met de slimme apparaten van het medische team. Het slimme verband kan daadwerkelijk verslag doen over veranderingen in temperatuur, PH en glucosespiegels.

Haick zegt dat hij op een avond laat op het idee kwam nadat hij ‘met mijn kinderen naar een film over futuristische robotica had gekeken. Ik dacht, wat als we echt zelfherstellende sensoren zouden kunnen maken?”

Haick ging de volgende dag aan de slag met zijn idee. Maar er was een probleem: de sensor was niet biocompatibel, wat betekent dat hij niet in contact met huid en bloed kon worden gebruikt.

Prof. Hossam Haick. Foto met dank aan Technion Woordvoerder’s Office

Het creëren van een polymeer dat zowel biocompatibel als zelfhelend zou zijn, werd bereikt door Haick’s postdoctorale student Ning Tang.

Het polymeer van Tang is als een moleculaire ritssluiting gemaakt van zwavel en stikstof. Het scalpel van de chirurg opent het, en wanneer het samengedrukt wordt, sluiten de wondranden aaneen en houden elkaar stevig vast. Geïntegreerde koolstofnanobuisjes zorgen voor elektrische geleidbaarheid en integreren de sensorarray.

In laboratoriumexperimenten genazen wonden die werden gesloten met het slimme verband net zo snel als die gesloten waren met hechtingen. Bovendien vertoonden ze verminderde besmettingspercentages.

“We hebben de vooruitgang van de vierde industriële revolutie geïntroduceerd: slimme onderling verbonden apparaten”, zegt Haick. “Het is een nieuwe benadering van wondbehandeling.”

Hij meldt dat de technologie nu gepatenteerd is. “We zijn met een aantal bureaus in gesprek gegaan om deze technologie op de markt te brengen.”

Haick is een productieve uitvinder. ISRAEL21c schreef voor het eerst over hem in 2013 toen hij Na-Nose ontwikkelde, een apparaat dat verschillende vormen van kanker kan detecteren door middel van een eenvoudige ademtest in de spreekkamer. Vervolgens kwamen “e-skin” en draagbare gezondheidsmonitors .

Eerder dit jaar berichtten we over de A-Patch, een huidsticker die tuberculose kan diagnosticeren . Dit is ontwikkeld in het laboratorium van Haick en ondersteund door de Bill and Melinda Gates Foundation. De uitvinding is beschreven in het tijdschrift Advanced Materials .

 

ENGLISH

Chemical engineers patent a smart dressing that binds the edges of a surgical incision, delivers medication, and reports on healing progress.

By  Israel21c –  Brian Blum

It’s long been a staple of science fiction to mock the simple suture as outdated. And why not – the wound-closure technique has been in use for at least 5,000 years.

Prof. Hossam Haick’s chemical engineering lab at the Technion – Israel Institute of Technology has created a smart suture-less dressing that binds the edges of a wound together, wards off infection, and even digitally reports on the wound’s condition to the surgeon.

The dressing would be applied to the area before a surgical incision is made. Following the surgery, the two ends of the wound bind together within three seconds.

The dressing can release antibiotics to help prevent infection, and it is connected wirelessly to the medical team’s smart devices. The smart dressing can deliver real-time reports on changes in temperature, pH and glucose levels.

Haick says he came up with the idea late one night after “watching a movie on futuristic robotics with my kids. I thought, what if we could really make self-repairing sensors?”

Haick got to work on his idea the next day. But there was a problem: The sensor was not biocompatible, meaning that it couldn’t be used in contact with skin and blood.

Prof. Hossam Haick. Photo courtesy of Technion Spokesperson’s Office

Creating a polymer that would be both biocompatible and self-healing was achieved by Haick’s postdoctoral student Ning Tang.

Tang’s polymer is like a molecular zipper made from sulfur and nitrogen. The surgeon’s scalpel opens it, then when pressed together it closes and holds fast. Integrated carbon nanotubes provide electric conductivity and integrate the sensor array.

In lab experiments, wounds closed with the smart dressing healed as fast as those closed with sutures. Moreover, they showed reduced rates of infection.

“We’ve introduced the advances of the fourth industrial revolution – smart interconnected devices,” Haick says. “It’s a new approach to wound treatment.”

He reports that the technology is now patented. “We have started discussions with a few agencies towards bringing this technology to the market.”

Haick is a prolific inventor. ISRAEL21c first wrote about him in 2013 when he developed Na-Nose, a device that can detect various cancers through a simple in-office breath test. Next came “e-skin” and wearable health monitors.

Earlier this year, we reported on the A-Patch, a skin sticker that can diagnose tuberculosis. This was developed in Haick’s lab and supported by the Bill and Melinda Gates Foundation. The invention is described in the journal Advanced Materials.