iCares绷带利用创新的微流体组件、传感器和机器学习来采样和分析伤口，并提供数据以帮助患者和护理人员做出治疗决策。
加州理工学院医学工程教授高伟及其同事们正在设想未来的智能绷带——一个“皮肤上的实验室”，不仅可以帮助患者和护理人员监测慢性伤口的状态，还可以提供治疗，加速切口、切割、擦伤和烧伤等自愈较慢的伤口的愈合过程。
在2023年，高的团队通过展示他们开发的智能绷带能够提供动物模型中慢性伤口的实时数据，同时通过及时施用药物或电场刺激组织生长，加速愈合过程，从而越过了实现这一目标的第一道障碍。
现在，高及其来自加州理工学院和南加州大学凯克医学院的同事们又跨越了一道障碍，演示了一个改进版的绷带，他们称之为iCares，能够在20名患有慢性伤口的人类患者中持续采样，由身体作为炎症反应的一部分发送到伤口部位的液体。这些伤口由于糖尿病或血液循环不良而无法愈合；研究人员还研究了手术前后的其他患者。
这款智能绷带配备了三种不同的微流体组件——微型模块，可以引导和控制液体流动——可以清除伤口的多余湿气，同时提供有关存在的生物标志物的实时数据。
“我们的创新微流体技术从伤口中去除湿气，这有助于愈合。它们还确保绷带分析的样本是新鲜的，而不是旧液体和新液体的混合物。为了获得准确的测量，我们需要只对伤口部位的最新液体进行采样，”高说，他还是遗产医学研究所研究员。“以这种方式，iCares可以实时监测炎症和感染的重要生物标志物。”
事实上，在《科学转化医学》期刊的一篇新论文中，高及其同事们展示了智能绷带能够检测到如一氧化氮（一个炎症的指标）和过氧化氢（一个感染的生物标志物）等分子，可能在患者出现症状的前一到三天就能够识别出来。
在进一步的进展中，团队开发了一种机器学习算法，能成功地对患者的伤口进行分类并预测愈合时间，其准确性可与专业临床医生相媲美。
该绷带由一种可灵活3D打印的生物相容性聚合物条组成，成本低廉。它集成了纳米工程生物标志物传感器阵列，适用于卫生和一次性应用。该系统还包括一个可重复使用的印刷电路板，用于信号处理和无线数据传输到用户界面，如智能手机。iCares内的微流体模块三位一体，包括一个从伤口表面吸取伤口液体的膜，一个灵感来自生物的组件，将液体运输到传感器阵列进行分析，以及一个微柱模块，将采样液体带到绷带的外部。
