Polacy z Politechniki Warszawskiej wynaleźli pierwszy inteligentny opatrunek

Co za sukces! Polski projekt SmartHEAL – inteligentny opatrunek do diagnostyki stanu ran przewlekłych, został zwycięzcą w międzynarodowym w Konkursie Nagroda Jamesa Dysona 2022. W nagrodę studenci Politechniki Warszawskiej otrzymają 162 000 PLN na dalszy rozwój swojego pomysłu. Na czym polega ich technologia?

Polacy zdobywcami nagrody Jamesa Dysona 2022

SmartHEAL, inteligentny opatrunek, wygrał międzynarodową nagrodę w Konkursie Nagroda Jamesa Dysona, ponieważ dostarcza lekarzom i pacjentom kluczowej danej - poziomu pH - która mówi im, jak goi się rana. I to bez odrywania plastra, co na co dzień jest nie tylko niewygodne, czasami bolesne, a przede wszystkim sprawia, że do rany mogą dostać się bakterie i zanieczyszczenia.

Wynalazek ten może poprawić leczenie i zapobiec infekcji, ratując życie. Mam nadzieję, że nagroda da zespołowi impuls do dalszego podążania trudną drogą wiodącą ku komercjalizacji, powiedział Sir James Dyson, założyciel firmy Dyson i główny inżynier marki znanej m.in. z doskonałej jakości odkurzaczy i nowatorskich suszarek do włosów.

Tak wygląda inteligentny opatrunek stworzony przez polskich naukowców

To ważne i przełomowe odkrycie, bo nawet 20 milionów ludzi na świecie zmaga się z problemem ran przewlekłych. Częstotliwość ich występowania wzrasta ze względu na starzejące się społeczeństwo – rany przewlekłe występują u niemal 15% populacji osób w wieku podeszłym. A 28% pacjentów po 70 roku życia zmagających się z ranami przewlekłymi, umiera z powodu ich powikłań. To aż 7-krotnie więcej, niż u pacjentów bez patologii gojenia!

Wynalezione przez Polaków SmartHEAL to proste w obsłudze, nieinwazyjne i tanie narzędzie diagnostyczne ran przewlekłych, umożliwiające natychmiastowe wykrycie zmian pH skorelowanych ze stanem zapalnym i tym samym dobranie właściwego leczenia, bez konieczności zdejmowania opatrunku. Pomiar pH w opatrunku SmartHEAL działa w oparciu o sensor elektrochemiczny. Wysięk z rany dociera do dwóch elektrod – elektrody referencyjnej oraz elektrody wskaźnikowej z warstwą czułą na zmiany poziomu współczynnika. Kwasowość lub zasadowość odczynu jest wyznaczana na podstawie różnicy potencjałów elektrod. Następnie za pomocą anteny RFID wynik odczytywany jest przez pacjenta lub personel medyczny.

SmartHEAL jest alternatywą dla tradycyjnej metody analizy procesu gojenia ran, opierającej się głównie na subiektywnej ocenie rozmiaru, koloru czy zapachu rany. Bardziej miarodajną, ale zarazem kosztowniejszą i mniej przyjemną dla pacjenta alternatywą, są badania laboratoryjne tkanki pobranej prosto z rany.

Co ważne, niska cena czyni ten niezwykły wynalazek potencjalnie ogólnodostępnym. To szczególnie ważne w obliczu pandemii, która spowodowała ograniczenie dostępu do służby zdrowia dla osób starszych. Rozwiązanie SmartHEAL umożliwia rzadsze wizyty u lekarzy i bardziej ukierunkowane leczenie pacjentom pozostającym w hospitalizacji domowej.

„W naszych pracach badawczych opracowaliśmy szereg autorskich, nowatorskich kompozytów do wytwarzania elektroniki techniką sitodruku, wykorzystując materiały takie jak nanorurki węglowe, grafen czy płatki srebrowe. Połączenie technologii sitodruku oraz termostransferu w dziedzinie wytwarzania czujników jest niekonwencjonalnym podejściem, które daje szansę na opracowanie rozwiązań sensorycznych w dostosowanej przemysłowo technologii – umożliwiając szybkie przejście z akademickiego prototypu do komercyjnego produktu. Innowacyjne kompozyty tekstroniczne i techniki druku elektroniki, umożliwiają integracje sensora bezpośrednio na powierzchni opatrunku i skalowalną produkcję w cenie poniżej 50 groszy za sensor” – wyjaśnia mgr inż. Tomasz Raczyński, lider zespołu SmartHEAL.

Zespół SmartHEAL
Zwycięski zespół tworzy trzech studentów Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. Inżynierów połączyła wspólna pasja do rozwiązań związanych z elektroniką drukowaną. Na co dzień współpracują przy realizacji projektów naukowo-badawczych z wykorzystaniem nowatorskich mikro- i nanokompozytów elektrycznych do zastosowań sensorycznych i telerehabilitacyjnych. Praca naukowa daje im motywację do wymyślania i tworzenia coraz to nowszych koncepcji, a także chęci do wdrażania elektroniki drukowanej do codziennego życia ludzi.

Mgr inż. Tomasz Raczyński (28 l.) – doktorant Politechniki Warszawskiej, lider zespołu SmartHEAL oraz ekspert ds. technologii wytwarzania elektroniki drukowanej.
Mgr inż. Piotr Walter (28 l.) – młody pracownik Politechniki Warszawskiej. W zespole SmartHEAL jest ekspertem w kwestiach elektrochemicznych czujnika pH oraz w integracji medycznej i biozgodności komponentów sensorycznych.
Mgr inż. Dominik Baraniecki (24 l.) – pracuje przy projektach naukowo-badawczych. W zespole SmartHEAL wykorzystuje swoje doświadczenie w pracy z biokompatybilnymi materiałami, elektryką i elektroniką, jak również wiedzę zdobytą przy prowadzeniu działalności gospodarczej.

Dzięki wygraniu międzynarodowego etapu Konkursu Nagroda Jamesa Dysona projekt SmartHEAL otrzyma wsparcie finansowe w wysokości 162 000 złotych. Pozyskane środki ułatwią zespołowi pokrycie bieżących wydatków operacyjnych oraz możliwość bezpośredniego zakupu materiałów do badań, takich jak specjalistyczne bandaże i opatrunki. Pozwoli to na dostosowanie innowacyjnych procesów technologicznych do powszechnie stosowanych materiałów medycznych.