媒體報(bào)道,我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“智能創(chuàng)可貼”電子貼片,通過(guò)柔性電子技術(shù)與閉環(huán)反饋系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)藥物遞送的“精準(zhǔn)導(dǎo)航+超速通關(guān)”雙重突破,其核心原理可分解為以下四部分:
圖為科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“智能創(chuàng)可貼”示意圖。(受訪(fǎng)者供圖)
1.柔性結(jié)構(gòu)與多參數(shù)監(jiān)測(cè)
貼片采用蛇形導(dǎo)線(xiàn)設(shè)計(jì)和高分子材料,實(shí)現(xiàn)與皮膚的無(wú)縫貼合,拉伸、彎曲、扭曲形變均不影響功能。
集成傳感電極,通過(guò)差分脈沖伏安法,檢測(cè)尿酸濃度、電勢(shì)法測(cè)量pH值、溫度芯片,監(jiān)測(cè)傷口溫度,實(shí)時(shí)評(píng)估炎癥程度。
2.無(wú)線(xiàn)無(wú)源供電與數(shù)據(jù)傳輸
基于近場(chǎng)通信(NFC)技術(shù),智能手機(jī)靠近貼片即可無(wú)線(xiàn)供電并接收數(shù)據(jù),無(wú)需內(nèi)置電池。例如,浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)手機(jī)端控制藥物釋放的觸發(fā)機(jī)制。
3.電控精準(zhǔn)給藥系統(tǒng)
帶正電的聚吡咯膜包裹帶負(fù)電藥物(如頭孢唑啉),施加負(fù)電信號(hào)時(shí)藥物分子從膜上解離,并在電場(chǎng)力作用下定向釋放至傷口創(chuàng)面。
對(duì)比傳統(tǒng)敷料的被動(dòng)擴(kuò)散,藥物釋放速度提升3倍以上,且劑量可根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整。
4.超速通關(guān)的納米級(jí)遞送技術(shù)(北航/北大團(tuán)隊(duì)突破)
采用“納米孔-微通道-微電極”三維結(jié)構(gòu),通過(guò)低電壓(<1.5V)在細(xì)胞膜上形成瞬態(tài)孔道,使大分子藥物直接穿透屏障進(jìn)入靶點(diǎn)。
在急性肝損傷小鼠實(shí)驗(yàn)中,該技術(shù)使7天存活率從傳統(tǒng)治療的60%提升至100%。
創(chuàng)可貼,是家庭必備之物,最近殺魚(yú),有點(diǎn)小受傷,洗澡是用了透明防水創(chuàng)可貼。
小時(shí)候,上小學(xué)起,就要參加酷暑的“雙搶”勞動(dòng),家里帶上白膠布。
創(chuàng)可貼的第一個(gè)階段:
1、發(fā)明背景:為愛(ài)而生的靈感
1920年代初,美國(guó)強(qiáng)生公司員工埃爾·迪克森(Earle Dickson)的新婚妻子因不擅廚藝頻繁受傷。當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)繃帶需雙手操作且易脫落,迪克森觀察到妻子獨(dú)自處理傷口的困難,萌生了發(fā)明一種“自助式繃帶”的想法。
2、技術(shù)突破:從實(shí)驗(yàn)到原型
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):迪克森將紗布與膠布結(jié)合,在膠布上涂覆粘膠,中間放置含藥紗布?jí)|,形成“膠布+紗布?jí)|”的一體化結(jié)構(gòu)。但早期粘膠暴露易干燥失效,他通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),粗硬紗布能有效保護(hù)粘膠并便于撕開(kāi)。
核心創(chuàng)新點(diǎn)
單手操作:紗布與膠布結(jié)合,簡(jiǎn)化包扎流程。
防污染設(shè)計(jì):預(yù)置消毒紗布,避免傷口二次感染。
3、商業(yè)化歷程:從家庭發(fā)明到全球產(chǎn)品
強(qiáng)生公司的推動(dòng):迪克森將發(fā)明提交給雇主強(qiáng)生公司后,1921年公司將其改進(jìn)并命名為“邦迪(Band-Aid)”,意為“繃帶急救”。1926年迪克森獲得美國(guó)專(zhuān)利(US1612267),正式開(kāi)啟工業(yè)化生產(chǎn)。
市場(chǎng)推廣策略:邦迪通過(guò)強(qiáng)調(diào)“便捷性”與“家庭關(guān)愛(ài)”定位,迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。至1992年進(jìn)入中國(guó)時(shí),其全球銷(xiāo)量已超千億片,一度成為創(chuàng)可貼的代名詞。
邦迪憑借標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)占據(jù)全球90%份額,但其單一功能(止血)和“膚色”外觀難以滿(mǎn)足差異化需求。
4、云南白藥危機(jī):1999年邦迪進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)后,云南白藥創(chuàng)可貼銷(xiāo)量從數(shù)千萬(wàn)瓶暴跌至數(shù)百萬(wàn)瓶,暴露傳統(tǒng)藥企對(duì)消費(fèi)市場(chǎng)需求變化的滯后性。
創(chuàng)可貼第二個(gè)階段:差異化創(chuàng)新與國(guó)產(chǎn)替代(2000-2020年)
海氏海諾的“卡通創(chuàng)可貼”突圍:2004年以7萬(wàn)元起家,首創(chuàng)“消毒棉棒+創(chuàng)可貼”組合裝,解決傳統(tǒng)產(chǎn)品易感染的痛點(diǎn)。
2005年推出全球首款卡通創(chuàng)可貼(如Tom&Jerry聯(lián)名款),迅速占領(lǐng)青少年市場(chǎng),2021年產(chǎn)量達(dá)36億片,占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額12%。
云南白藥的“以強(qiáng)制強(qiáng)”戰(zhàn)略:2001年與美國(guó)3M合作,將白藥配方融入創(chuàng)可貼膠布,推出“止血+愈創(chuàng)”功能型產(chǎn)品,2010年市占率超邦迪達(dá)40%。
延伸至牙膏、氣霧劑等日化領(lǐng)域,2020年?duì)I收突破300億元。
第三個(gè)階段:智能化與精準(zhǔn)醫(yī)療轉(zhuǎn)型(2020年后)
柔性電子技術(shù)賦能:浙大團(tuán)隊(duì)將創(chuàng)可貼升級(jí)為“監(jiān)測(cè)-反饋-治療”閉環(huán)系統(tǒng),攻克慢性傷口(如糖尿病足)管理難題。
無(wú)線(xiàn)無(wú)源的柔性閉環(huán)智能傷口貼片
納米級(jí)遞送技術(shù)突破:北航/北大團(tuán)隊(duì)研發(fā)的器官級(jí)“創(chuàng)可貼”實(shí)現(xiàn)靶向治療,2025年已在醫(yī)學(xué)美容、創(chuàng)傷修復(fù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
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