(отрывок из главы «NBICS-технологии в медицине» книги профессора Кричевского «NBICS-технологии для Мира и Войны»)

По вопросам приобретения полного текста книги «NBICS-технологии для Мира и Войны» или отдельных глав книги профессора Кричевского
обращаться к автору – Герману Евсеевичу Кричевскому gek20003@gmail.com,
т. 89104150850

Медицина – успешная и наглядная сфера практического применения NBICS-технологий, и среди этих успехов можно выделить производство медицинского текстиля.

С помощью NBICS-технологий на основе медтекстиля уже сейчас производятся:

- защитная многофункциональная «умная» одежда для силовых структур, спасателей, пожарных, работников других опасных профессий, спортсменов, экстремалов;

- «умная» защитная спецодежда для медперсонала, работающего в условиях повышенного риска (зоны эпидемий, бактериологического, химического, радиационного заражения);

- диагностическая одежда для больных (особенно, для лежачих и хроников), военных, спортсменов;

- диагностические комплекты для организации дистанционной медицины (телемедицина);

- лечебный текстиль (раневые покрытия, введение лекарств через кожные покровы) для лечения различных заболеваний;

- имплантаты на основе текстиля;

- умный текстиль для модной одежды и для дома;

- спецкостюмы для летчиков, космонавтов, водолазов, экстремалов.

Применение текстиля в медицинских целях демонстрируется в таблицах 1-4.

Таблица 1. Текстильные волокна, применяемые при производстве одежды для медперсонала и средств личной гигиены больных.

Таблица 2. Применение текстиля при изготовлении хирургических имплантатов.

Таблица 3. Волоконный состав, вид текстиля и его структура, используемые в хирургических имплантатах.

Таблица 4. Экстракорпоральные устройства на основе текстиля.

На рисунке 15 изображена структура текстиля, применяемого в восстановительной медицине для создания биоплатформ. Восстановительная медицина является одним из главных направлений в регенерации пораженных тканей и органов человека. Главной составной частью этой технологии является создание биоплатформ, способных вживаться в организм. Основную часть биоплатформ составляет текстильная матрица, сформированная из микро и нановолокон чаще всего из дружественных для организма биополимеров. В биоплатформу на текстильной основе вводятся биологически активные вещества и лекарства, способствующие процессу регенерации.

Рисунок 1. Текстильные материалы, используемые в восстановительной медицине для создания биоплатформ различного назначения.

1) Биаксиальная ткань. 2) Высокомодульная ткань. 3) Многослойная ткань. 4) Триаксиальная ткань. 5) Круглый шнур. 6) Круглая тесьма на основе.7) Плоская тесьма. 8) Плоская тесьма на основе. 9) Трикотаж уточный ластичный. 10) Трикотаж с уточной основой. 11) Трикотаж уточный на основе. 12) Трикотаж уточный на основе. 13) Квадратная тесьма. 14) Квадратная тесьма на основе. 15) 3-х мерная тесьма. 16) 3-х мерная тесьма на основе. 17) Трикотаж уточный гладкий. 18) Основный трикотаж на основе. 19) Уточный основный трикотаж. 20) Уточно-основный трикотаж на основе. 21) Мат из волокон. 22) Петлистый основный трикотаж. 23) Биаксильная структура. 24) XYZ структура.

В самом же производстве медтекстиля можно выделить выпуск диагностического текстиля и производство лечебного текстиля.

Диагностический текстиль.

Диагностический текстиль – это текстильные материалы и одежда со встроенными датчиками, приемниками и анализаторами состояния организма (больного пациента, бойца, спасателя, спортсмена, простого смертного). Для этого используются миниатюрные датчики, контактирующие через нательное белье с телом человека, определяющие его основные физиологические параметры и их отклонение от нормы. Здесь наиболее продвинутые решения реализованы при разработках и создании армейской боевой одежды, про которую более подробно будет рассказано в следующих главах этой книги.

Рисунок 2. «Умная рубашка» BioMan отслеживает реакцию организма на лекарства и передаёт данные о здоровье лечащему врачу по мобильной связи.

Лечебный текстиль.

Лечебный текстиль, где НБИКС-технологии уже сейчас проявляются в должной мере – это, прежде всего, комплекты оказания первой медицинской помощи, раневые покрытия, трансдермальные терапевтические системы, современные лангетки.

Комплект оказания первой медицинской помощи – это в просторечии «аптечка», куда уже входят медпрепараты на основе современного медтекстиля.

Раневые повязки предназначены для создания оптимальной микросреды для заживления ран, предотвращения проникновения в рану патогенных микроогранизмов, впитывания жидкости, выделяющейся из раны. Современные раневые покрытия – это не только привычные текстильные материалы (марля, сетка, трикотаж, нетканое полотно), но и пленки, губки, гидроколлоиды, гели, пасты, комбинации различных материалов.

Трансдермальные терапевтические системы (ТТС) – это лекарственные формы для наружного применения, которые предназначены для подачи лекарственных веществ через кожу в кровь. ТТС принадлежат к новому поколению лекарственных форм, в которых используется технология контролируемого высвобождения лекарственных веществ с заданной скоростью. В этих лекарственных формах происходит диффузия лекарственных веществ из носителя лекарства в организм через неповрежденную кожу. Лекарства из пластыря через кожу поступают в кровоток в соответствии с градиентом концентрации лекарственных веществ.

Контроль поступления лекарственных средств в организм может осуществляться разными способами: диффузией лекарственных веществ через мембрану, составом матрицы или резервуара, содержащих лекарственные вещества, площадью аппликации пластыря. В результате аппликации ТТС в организм постоянно подается поток лекарственных веществ, аналогично тому, как это происходит в случае ввода лекарств с помощью капельницы. Подача лекарственных веществ из ТТС происходит непрерывно в течение нескольких суток в зависимости от медицинских показаний и удобства применения.

Конструктивно трансдермальные терапевтические системы представляют собой многослойный пластырь. Он состоит из внешнего покровного слоя, непроницаемого для лекарственных веществ и служащего для придания жесткости всей системы, а также для защиты от внешнего воздействия. Со стороны системы, которая предназначена для аппликации на кожу и через которую высвобождается лекарственное вещество, имеется защитное покрытие, которое удаляется перед нанесением пластыря на кожу.

Применяется два вида трансдермальных терапевтических систем – мембранные и матричные.

Рисунок 3. Схема мембранных ТТС.

В более ранних системах – мембранных ТТС лекарственное вещество находится в запаянном резервуаре в виде раствора или суспензии в растворителе или геле. Внешний слой резервуара представляет собой непроницаемую для содержимого резервуара полимерную пленку, а внутренний, обращенный к коже слой – полупроницаемую мембрану, регулирующую скорость выхода лекарственных веществ из резервуара на кожу через слой адгезива. Адгезив обеспечивает прочное крепление ТТС на коже.

Рисунок 4. Схема матричных ТТС.

Более современные матричные ТТС устроены проще. Внешний слой представляет собой гибкую полимерную пленку, непроницаемую для лекарственных веществ. На пленку нанесена полимерная матрица, содержащая лекарственные вещества, растворитель, вспомогательные вещества: пластификаторы, стабилизаторы, модификаторы скорости высвобождения лекарственных веществ, усилители проницаемости кожи для лекарственных веществ и другие компоненты.

Что касается лангеток, то в понимании обывателей – это гипс, для медиков – шина, которая нужна для временной фиксации конечности, как первая помощь при переломах, представляющая собой полоску твердого материала (деревянная доска, металл, плотная пластмасса), на нее кладется конечность и стягивается бинтами для жесткой фиксации. А лангетка будущего – это полноразмерный в рост человека фиксатор тела пострадавшего путем помещения его в своего рода скафандр, где путем регулируемого давления в различных элементах скафандра тело человека жестко фиксируется и при том обеспечивается обеспечение жизнедеятельности пострадавшего: подача лекарственных средств в организм, поддержание искусственного дыхания и сердечной деятельности, контроль за состоянием организма на случай «ручного вмешательства» в критической ситуации.