Een internationale onderzoeksgroep heeft een innovatieve ‘slimme’ wondpleister ontwikkeld die zelfstandig de behandeling reguleert. De technologie combineert lichttherapie met gecontroleerde medicijnafgifte en kan de wondgenezing tot twee keer versnellen. Daarmee lijkt een stap gezet richting intelligente, gepersonaliseerde behandelmethoden waarbij het lichaam en technologie continu op elkaar inspelen.
De zogeheten zelfregulerende OLED-wondpleister maakt gebruik van organische licht-emitterende diodes (OLED) in combinatie met een drug delivery system (DDS). Het onderzoek werd geleid door professor Kyung Cheol Choi (School of Electrical Engineering), in samenwerking met onderzoekers van het Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology en Chungbuk National University. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Materials Horizons.
Beperkingen bestaande behandelingen
Traditionele wondbehandeling, zoals het gebruik van zalven en verband, kent beperkingen. Overmatig gebruik van medicinale crèmes kan bijwerkingen veroorzaken. Ook lichttherapie, in het bijzonder photobiomodulatie, waarbij licht celregeneratie stimuleert, verliest haar effect wanneer de dosering niet optimaal is. De uitdaging ligt volgens de onderzoekers in het nauwkeurig reguleren van de behandelintensiteit. Juist daar biedt de nieuwe pleister een oplossing.
De kern van de technologie is dat licht de afgifte van medicatie aanstuurt. Wanneer de pleister licht afgeeft, ontstaan in het lichaam zogenoemde reactieve zuurstofsoorten (ROS). Deze moleculen activeren nanopartikels die vervolgens medicatie vrijgeven. De hoeveelheid ROS is afhankelijk van de lichtintensiteit. Daardoor wordt ook de hoeveelheid vrijgegeven medicatie automatisch aangepast. Dit resulteert in een dynamisch systeem waarbij de behandeling zichzelf continu optimaliseert, zonder dat handmatige aanpassing nodig is.
Volgens de onderzoekers functioneert de pleister daarmee als een ‘intelligente therapeutische interface’, die precies de juiste balans vindt tussen stimulatie van celherstel en medicijnafgifte.
Ontwerp en veiligheid
De pleister maakt gebruik van OLED-licht met een golflengte van 630 nanometer, dat gelijkmatig over de huid wordt verspreid. Tegelijkertijd worden antioxidanten afgegeven, waaronder extracten van Centella asiatica (ook bekend als tijgergras), een plantaardig bestanddeel dat bekendstaat om zijn regeneratieve eigenschappen.
Het ontwerp is flexibel en sluit nauw aan op de huid, waardoor lichtverlies wordt geminimaliseerd. Tijdens langdurig gebruik blijft de temperatuur rond de 31 graden Celsius, wat het risico op huidirritatie of verbranding voorkomt. Daarnaast bleek uit testen dat de pleister stabiel blijft functioneren gedurende meer dan 400 uur, wat perspectief biedt voor toepassing in medische hulpmiddelen.
Laboratoriumtests met huidcellen tonen aan dat gecombineerde behandeling met licht en medicatie effectiever is dan afzonderlijke therapieën. In dierproeven (muizen) werd na 14 dagen een wondherstel van 67 procent gemeten, tegenover 35 procent in de controlegroep. Daarmee ligt de genezingssnelheid ongeveer twee keer zo hoog. Ook de kwaliteit van het herstel verbeterde significant, met onder meer normalisatie van huiddikte en herstel van barrièrefuncties.
Gepersonaliseerde wondzorg
Volgens professor Choi markeert dit onderzoek een belangrijke stap in de ontwikkeling van OLED-gebaseerde medische toepassingen. “We verschuiven van passieve lichttherapie naar een geïntegreerd platform waarin licht niet alleen behandelt, maar ook de medicijnafgifte stuurt,” stelt hij.
De onderzoekers verwachten dat de technologie in de toekomst breder toepasbaar wordt, bijvoorbeeld bij chronische wonden en andere aandoeningen. Daarbij zou de pleister autonoom kunnen reageren op de conditie van de patiënt, wat de weg vrijmaakt voor gepersonaliseerde en adaptieve zorg.
AI-gestuurde wondzorg
Eind vorig jaar maakte het LUMC bekend dat ze samen met KickstartAI werken aan de ontwikkeling van een AI-model dat automatisch wondrapportages genereert op basis van foto’s. Deze innovatie moet de administratieve last voor verpleegkundigen verlagen en tegelijk de kwaliteit en uniformiteit van wondzorg verbeteren. Jaarlijks hebben meer dan een half miljoen Nederlanders wondzorg nodig, wat veel tijd vraagt door handmatige registratie in het EPD.
Het AI-model analyseert wondbeelden en zet deze om in gestructureerde rapportages, wat leidt tot snellere verslaglegging en minder variatie in beoordeling. De tool wordt momenteel ontwikkeld en getest, met als doel implementatie binnen een jaar. Na validatie kan opschaling volgen naar andere zorginstellingen, zoals Erasmus MC.
Enkele maanden daarvoor, schreven wij over de ontwikkeling van een innovatief draagbaar systeem dat wondgenezing actief versnelt. Het apparaat, a-Heal, combineert AI, bio-elektronica en een camera in een zogeheten closed-loop systeem. Het monitort de wond continu via beeldanalyse en grijpt automatisch in wanneer het herstel achterblijft. Zo kan het lokaal medicatie toedienen of bio-elektrische stimulatie toepassen om celgroei te bevorderen.
Deze gepersonaliseerde aanpak past zich dynamisch aan per patiënt en leert continu bij. Preklinische resultaten tonen ongeveer 25 procent snellere genezing. Daarnaast maakt telemonitoring zorg op afstand mogelijk. De technologie biedt vooral kansen voor chronische wonden en kan bijdragen aan efficiëntere, patiëntgerichte zorg met lagere belasting voor het zorgsysteem.
