延世大學：開發應變監測／按需藥物釋放的電子縫合線

　　手術縫合線廣泛用于閉合皮膚傷口。然而，同時監測傷口完整性和促進組織再生仍然是一個挑戰。為了解決這個問題，韓國延世大學開發了一種由纖維應變傳感器核心和含有藥物的熱敏聚合物殼組成的多功能藥物釋放電子縫合系統（DRESS）。DRESS 持續監測縫合部位發生的應變，并通過焦耳加熱按需釋放藥物分子。高導電芯纖維是通過在商業化的復絲纖維上用 Ag前體重復吸收和還原步驟制造的。核心纖維充當應變傳感器，可以實時監測縫合線的應變，具有超高靈敏度（應變系數(GF)為~686）和耐用性（超過3000次拉伸循環）。熱敏聚合物是通過接枝聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）通過酯化作用轉化為柔性聚乙烯醇（PVA）。PVA:PNIPAm比率經過優化，以最大限度地提高載藥量和熱響應性，當通過焦耳加熱施加熱量時，藥物釋放增加 98.2±19.5% 。此外，無論施加到DRESS的應變水平如何，為了釋放相同水平的藥物，核心纖維可以使用閉環電壓控制單元校準其熱通量。盡管具有多功能性，DRESS仍保持單纖維形狀并顯示出高拉伸性和拉伸強度。作者在體外證實了DRESS的加速傷口愈合特性。與未激活的DRESS（未施加電壓）相比，熱激活的DRESS在48小時后的傷口面積縮小了66%。最后，DRESS使用豬皮進行了體外測試，以證明其作為多功能縫合線的可行性。

圖 1. (A) 藥物釋放電子縫合系統 (DRESS) 的示意圖。(B) DRESS 的光學圖像，縫合針纏繞在托盤上。(C) SEM圖像顯示 DRESS 的多層結構。

圖 2. DRESS 中光纖應變傳感器的電氣性能。

圖 4. 熱敏性藥物釋放特性的評價。

圖 6.DRESS體外功效的證明。

相關論文以題為A multifunctional electronic suture for continuous strain monitoring and on-demand drug release發表在《Nanoscale》上。通訊作者是韓國延世大學Jungmok Seo、Jaehong Lee。

　　參考文獻：

　　doi.org/10.1039/D1NR04508C