隨著智能醫療時代的到來，個體化智能診療器件將帶來快速的發展。如何實現對創口感染進行智能監測和治療是個體化診療的一個重要領域。目前，用于創口護理的醫療器械一般采用繃帶、創口貼等，這些常規的醫療產品雖然對創口治療有一定的作用，但無法檢測創口是否被微生物感染，對于一些較大面積的創口，人們需要定期去醫院檢查創口并根據情況更換敷料。

最近，浙江大學化學系的鄔建敏課題組發明了一種基于熒光顏色變化的智能創口繃帶。該智能繃帶的核心材料是一種納米結構的硅。普通的硅材料經過電化學刻蝕后可形成具有良好生物可降解性及生物相容性的多孔硅（pSi），其大比表面積和豐度的孔道結構可高效地負載藥物。此外，pSi經過表面處理后可發出強烈的紅色熒光，因而在生物醫學，尤其是藥物遞送、生物成像等領域表現出獨特的優勢。

鄔建敏課題組近年來對多孔硅在溶液體系的發光動力學特性開展了系統的研究，發現pSi熒光在溶液體系中通常經歷激活—增大—衰減的過程，并發現溶液中PO43-、OH-等堿性離子以及活性氧（ROS）的存在會顯著加速該熒光動力學過程。在負載具有熒光特性的藥物分子后，多孔硅—藥物之間的熒光共振能量轉移 (FRET）效率也隨之降低（圖1）。

圖1. 多孔硅在堿催化氧化作用下的熒光變色機理

他們利用這一獨特的性質建立了比率熒光監測創口感染的新方法。通常被微生物感染的慢性傷口ROS和pH值會顯著升高。此外，由于感染而導致的細胞DNA釋放還會引起傷口PO43-的增加。這些綜合因素使藥物—多孔硅體系在感染創口中的熒光變色速率顯著高于急性傷口（圖2），同時藥物釋放與熒光變色完全協同，達到了診療一體化的目的。

圖2. pSi智能繃帶在慢性感染傷口（上）和急性非感染傷口（下）表現出的熒光顏色變化

熒光pSi的顏色變化既可用肉眼判斷，也可采用智能手機攝像與色彩管理APP的方式獲得比較準確的定量數據（圖3）。

圖3. 智能繃帶監測創口感染的示意圖

該研究成果刊登在美國化學會期刊ACS Nano上，相關項目研究工作與杭州高斯博醫療用品有限公司合作完成。目前該課題組正積極準備臨床試驗，力爭將該智能創口診療材料真正用于人體創口感染的監測和治療，成為第一代創口個體化智能診療產品。