빛을 번쩍이면서 상처를 소독하는 전자붕대

의사는 병원에서 어린 소년의 머리에 붕대를 감아준다. 새로운 전자 붕대는 곧 상처가 치유되는 동안 세균이 없는 상태를 유지할 수 있는 무항생제 옵션을 제공할 수 있습니다.

ER Productions Ltd./DigitalVision/Getty Images Plus

케이티 그레이스 카펜터

2023년 8월 25일 오전 6시 30분

새로운 전자 붕대는 빛의 섬광으로 세균을 죽입니다. 그리고 좋은 점은 항생제가 필요하지 않다는 것입니다.

작은 LED 전구가 내장된 붕대는 자외선 C 또는 UVC 파장의 빛을 방출합니다. 의사와 치과 의사는 종종 이 고에너지 빛을 사용하여 의료 장비를 청소합니다. 하지만 UVC로 상처를 소독하는 것은 그리 쉬운 일이 아니었습니다. 가장 큰 장애물은 에너지입니다. 빛이 번쩍이는 붕대에는 힘이 필요합니다. 따라서 일반적으로 해당 붕대에는 배터리가 필요합니다. (그렇지 않으면 플러그를 꽂아야 합니다.)

그러나 무선 기술로 구동되는 새로운 붕대에는 부피가 큰 배터리가 필요하지 않습니다. 이를 통해 장치를 편안하고 유연하게 맞출 수 있습니다. 이는 또한 환경에 해를 끼치는 화학 물질을 침출할 수 있는 쓰레기통에 버려지는 사용된 배터리가 줄어든다는 것을 의미합니다.

학습 환경에서 Science News Explores를 사용하는 데 도움이 되는 주간 업데이트

가입 해주셔서 감사합니다!

가입하는 중에 문제가 발생했습니다.

전기는 구리선으로 연결된 천 조각인 "전력 코일"에서 새 붕대로 이동합니다. 전동칫솔은 충전 크래들에 앉을 때 비슷한 방식으로 에너지를 받습니다. “같은 원리입니다.”라고 Stephen Beeby는 말합니다. 그는 영국 사우샘프턴 대학교에서 재료과학을 공부하고 있습니다. 그의 그룹은 새로운 붕대를 만들었습니다.

이 팀은 무선 전력이나 발광 붕대를 발명하지 않았습니다. 그러나 그의 동료인 Mahmoud Wagih는 그들이 함께 사용된 것은 이번이 처음이라고 말했습니다. 그는 스코틀랜드 글래스고 대학교에서 지속 가능한 전자공학을 연구합니다. “완전히 무선인 UV 항균 시스템을 개발한 것은 이번이 처음입니다.”라고 그는 말합니다.

그들의 팀은 IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems 5월호에서 해당 작업을 설명했습니다.

무선 전력은 UV 기반 붕대를 더욱 실용적으로 만듭니다. 이들 빛은 일반적으로 세균을 죽이는 데 사용되는 항생제를 대체합니다. 그리고 상처 치료를 위해 무항생제 옵션을 갖는 것은 큰 문제입니다.

항생제는 생명을 구합니다. 그러나 장기간 사용하면 문제가 발생합니다. 많은 박테리아는 항생제가 있는 환경에서도 생존할 수 있도록 적응했습니다. 미국에서만 매년 280만 명이 넘는 사람들이 항생제 내성 감염에 걸립니다. (그 중 35,000명 이상이 사망합니다.) 이러한 감염의 배후에 있는 소위 "슈퍼버그"는 치유되지 않는 상처를 유발할 수 있습니다. 당뇨병이나 암과 같은 특정 질병을 앓고 있는 사람들은 오래 지속되는 상처의 위험이 가장 높습니다.

이 새로운 붕대와 같은 기술 발전은 이 문제를 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다.

외부에서 볼 때 새 붕대는 그다지 신기해 보이지 않는다고 Beeby는 인정합니다. 하지만 내부에는 LED가 박힌 전자 장치의 유연한 스트립인 코일이 자리잡고 있습니다. 이 코일이 빛을 방출하는 것입니다.

깨끗한 드레싱을 상처에 붙일 때는 전자 코일을 꺼내어 새 천 붕대 안에 넣어두기만 하면 된다고 Beeby는 말합니다. 오래된 붕대는 버리지만 전자 제품은 버리지 않습니다. 그 직물 드레싱을 "전자 제품을 위한 일종의 차량"으로 생각하라고 그는 설명합니다.

일단 적용되면 붕대는 UV 광선으로 상처 표면을 주기적으로 번쩍입니다. 이러한 고에너지 광선은 숨어 있는 모든 세균을 제거합니다.

연구팀은 페트리 접시에서 미생물을 죽이는 장치의 능력을 6시간 이상 테스트했습니다. 그들은 붕대에서 다양한 수준의 UVC에 박테리아를 노출시켰습니다. 낮은 강도의 빛은 박테리아의 번식을 막았습니다. 강도가 높을수록 미생물이 죽었습니다.

의사는 상처에 맞게 붕대를 맞춤화할 수도 있다고 Beeby는 말합니다. 예를 들어, 깊은 상처에는 얕은 감염보다 더 높은 강도의 섬광이 필요할 수 있습니다.

Amirhossein Hajiaghajani는 캘리포니아 대학교 어바인캠퍼스에서 무선 전력을 연구하고 있습니다. 그는 이 새로운 붕대의 잠재력을 보았지만 널리 사용되기에는 몇 가지 장애물도 있었습니다. 이러한 장애물 중 가장 중요한 것은 장치의 상대적으로 짧은 범위입니다.