利用气体通量可穿戴传感器监测伤口中的愈合级联过程与感染情况

对慢性创面的定量监测能力仍然是一项尚未满足的临床需求，因为现有诊断方法依赖于对症状的半定量评估，而这类评估缺乏敏感性，尤其是在感染早期阶段。 在此，我们提出了一种用于追踪创面生理状态的方案，该方案利用一种微型、无线、皮肤界面式器件，对创面微环境中挥发性有机化合物（VOCs）和水蒸气通量进行非接触式、瞬态测量。不同于新兴的智能敷料平台依赖与脆弱创床直接物理接触以检测液相生物标志物，这一策略采用工程化微气候环境和悬置式传感器阵列，测量来源于创面的气体跨越创面表面的扩散传输，同时与创面本身保持分离。因此，该方法能够在不扰动愈合组织的情况下，对代谢活动和愈合进程进行定量评估。 在金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）生物膜生长模型中，测量结果表明，VOC通量变化趋势与细菌生长动力学高度相关，并且早于任何可见生物膜形成之前出现。 在感染性小鼠创面愈合模型中的纵向监测显示，同时测量水蒸气和VOC通量可提供互补的生理学见解，既能捕捉屏障功能恢复的进程，也能反映细菌负荷的动态变化。 这些发现确立了这种非接触式传感方案作为一种独特且具有临床转化潜力的创面监测范式，并对那些以组织代谢活动和皮肤屏障完整性作为可操作生理读数的疾病状态的无创监测具有广泛意义。

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