以色列理工學院的研究人員研發了一種可自我修復的抗菌聚合物，作為比傳統手術後縫合更安全的替代品。這種智慧繃帶可施放抗生素、監測傷口癒合的生物標記，並將重要數據直接傳給醫生。
「縫合？！開玩笑，還在中世代嗎？」科幻小說總嘲笑縫合的過時，畢竟這是個被人類使用了至少五千年的技術。當然，醫學的進展自古埃及以來也已不可同日而語。以色列理工學院Wolfson化學工程系的Hossam Haick教授讓科幻小說中的想像化為現實。他的實驗室成功發明了一種智慧免縫敷料，不但能夠讓傷口癒合，還可以抵抗感染並將傷口的狀態傳到醫生的電腦上。這項研究結果也已發表在「先進材料（Advanced Materials）」期刊上。
目前的外科手術是醫生對病患進行手術後再縫合傷口，但縫合是會損害周圍健康組織的侵入性過程，部份縫合會自動受人體吸收或隨著傷口的癒合分解，其餘縫合則是需要人工拆線並塗上敷料。此外，醫護人員得要移除敷料才能檢視傷口，好觀察傷口是否有腫脹、發紅和發熱等感染跡象。
這樣的過程不但疼痛，也干擾傷口癒合，然而這是傳統傷口縫合所無法避免的。這也往往代表傷口的感染會到很晚才被發現，因為傷口出現明顯感染跡象需要時間，而且也要醫護人員前來監測傷口狀況後才會被發現。在有良好衛生和醫療條件的已開發國家，就已有20%的病人會出現術後感染的情形，這需要額外的治療也延長了手術康復的時間。在開發中國家，這個比例則又要高得更多。
那麼Haick教授團隊研發的新式敷料如何運作？在手術開始前，將外表看似智慧OK繃的敷料貼在手術要切開的部位上，之後醫師連著貼片下刀。手術結束後，再將貼片的兩端重新合攏，敷料便會在三秒內結合在一起將傷口固定住，產生類似於縫合的功效。合上後敷料會持續監測傷口、追蹤癒合過程，並從傷口溫度、pH值和葡萄糖水平變化等指標觀察是否有感染跡象，並將數值傳送至醫護人員的手機或其他設備，敷料本身同時也會向傷口範圍釋放抗生素以防止感染。
「有天我和小孩一起看了一部關於未來機器人的電影到了很晚，之後我便想著『是不是真的能發明一種會自我修復的感測器呢？』大多數人都會把深夜的發想置諸腦後，但Haick並沒有，第二天他便著手研究，並在2015年發表了第一篇關於自我修復感測器的研究成果（註一），當時的感測器進行自我修復需要24小時。到了2020年時，感測器在一分鐘內就能癒合（見註二，Haick教授指導之學生Muhammad Khatib的研究）。儘管在時間上有大幅進步、此感測器也能應用在很多地方，但這時的感測器尚不具生物相容性，也就是說還不能與皮膚和血液接觸。於是，創造出一種既具有生物相容性又能自我修復的聚合物便是研究的下一步，而這個目標在本次的研究由博士後研究員Ning Tang完成。
這種新式聚合物的結構像個由硫和氮製成的分子拉鍊，外科醫生用手術刀將其打開，手術結束後再壓合，如此聚合物便會關起並牢牢固定。內建的奈米碳管提供傳導並整合感測器的陣列。實驗結果顯示，用智慧敷料癒合的傷口其癒合時間和用縫線縫合的傷口相同，但傷口感染率更低。Haick教授表示，這是一種治療傷口的新方法，如同工業4.0將智慧互連裝置導入病人的日常治療。
Haick教授是以色列理工學院奈米材料設備實驗室（LNBD）的主持人，身兼該校學士研究主管（Dean of Undergraduate Studies）。Dr. Ning Tang曾在Haick教授實驗室中擔任博士後研究員，本項研究也是其博後工作的一部分。他目前在上海交通大學擔任副教授。
（註一） https://www.technion.ac.il/en/2015/11/self-healing-sensor-brings-electronic-skin-closer-to-reality/
（註二） https://www.technion.ac.il/en/2020/06/self-healing-electronic-skin/
資料來源：https://www.technion.ac.il/en/2021/11/self-healing-polymer-wound-suture/
