Questa benda elettronica sterilizza le ferite con lampi di luce

Un medico fascia la testa di un bambino in un ospedale. Nuove bende elettroniche potrebbero presto fornire opzioni prive di antibiotici per mantenere le ferite prive di germi mentre guariscono.

ER Productions Ltd./DigitalVision/Getty Images Plus

Di Katie Grace Carpenter

25 agosto 2023 alle 6:30

Una nuova benda elettronica uccide i germi con lampi di luce. E buona notizia: non sono necessari antibiotici.

Incorporata con minuscole lampadine a LED, la benda emette luce alle lunghezze d'onda ultraviolette-C o UVC. Medici e dentisti utilizzano spesso questa luce ad alta energia per pulire le apparecchiature mediche. Ma sterilizzare le ferite con UVC non è stato così facile. Il grande ostacolo: l’energia. Una benda che lampeggia ha bisogno di energia. Quindi, in genere, quelle bende avevano bisogno di una batteria. (Altrimenti, dovrebbero essere collegati.)

Ma alimentata dalla tecnologia wireless, la nuova benda non necessita di batterie ingombranti. Ciò consente al dispositivo di adattarsi comodamente e in modo flessibile. Ciò significa anche che meno batterie usate finiscono nella spazzatura, dove possono rilasciare sostanze chimiche dannose per l’ambiente.

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L'elettricità viaggia verso la nuova benda da una “bobina di alimentazione” – un pezzo di tessuto infilato con fili di rame. Gli spazzolini elettrici ricevono energia in modo simile quando sono posizionati nella base di ricarica. "È lo stesso principio", afferma Stephen Beeby. Studia scienza dei materiali all'Università di Southampton in Inghilterra. Il suo gruppo ha creato la nuova benda.

Questa squadra non ha inventato l'energia wireless o le bende che emettono luce. Ma è la prima volta che vengono usati insieme, nota il suo collega Mahmoud Wagih. Studia elettronica sostenibile all'Università di Glasgow in Scozia. Questa è “la prima volta che qualcuno sviluppa un sistema antibatterico UV interamente wireless”, afferma.

Il loro team ha descritto il proprio lavoro nel numero di maggio di IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems.

La potenza wireless rende le bende a base UV più pratiche. La loro luce sostituisce gli antibiotici tipicamente utilizzati per uccidere i germi. E avere opzioni prive di antibiotici per la cura delle ferite è un grosso problema.

Gli antibiotici salvano vite. Ma il loro uso a lungo termine comporta problemi. Molti batteri si sono adattati per sopravvivere in presenza di antibiotici. Solo negli Stati Uniti, ogni anno più di 2,8 milioni di persone sviluppano infezioni resistenti agli antibiotici. (Più di 35.000 di loro muoiono.) I cosiddetti “superbatteri” dietro queste infezioni possono portare a ferite che non guariscono. Le persone affette da determinate malattie, come il diabete o il cancro, corrono il rischio maggiore di ferite così durature.

I progressi tecnologici, come questa nuova benda, potrebbero aiutare a limitare questo problema.

Dall'esterno, la nuova benda non sembra poi così nuova, ammette Beeby. Ma all'interno c'è una bobina: una striscia flessibile di componenti elettronici tempestati di LED. Questa bobina è ciò che emette la luce.

Quando è il momento di applicare una medicazione pulita su una ferita, basta estrarre la bobina elettronica e infilarla all'interno di una nuova benda in tessuto, afferma Beeby. Butti via la vecchia benda, ma non l'elettronica. Pensa a quel rivestimento in tessuto come a una "specie di veicolo per l'elettronica", spiega.

Una volta applicata, la benda illumina periodicamente la superficie della ferita con luce UV. Quei raggi ad alta energia eliminano tutti i germi in agguato.

Il team ha testato la capacità del proprio dispositivo di uccidere i microbi in una capsula di Petri per più di sei ore. Hanno esposto i batteri a diversi livelli di UVC dalla benda. La luce a bassa intensità ha impedito la riproduzione dei batteri. Livelli di intensità più elevati hanno ucciso i microbi.

Un medico potrebbe persino personalizzare la benda sulla ferita, dice Beeby. Una ferita profonda, ad esempio, potrebbe richiedere lampi di intensità maggiore rispetto a un’infezione superficiale.

Amirhossein Hajiaghajani studia energia wireless all'Università della California, Irvine. Vede il potenziale in questa nuova benda, ma anche alcuni ostacoli al suo utilizzo diffuso. Il principale tra questi ostacoli: la portata relativamente breve del dispositivo.