创面护理是临床医学中一项至关重要的工作，尤其是在烧伤、糖尿病溃疡、术后切口等复杂创面的管理中，及时有效的监测和治疗对于加速愈合、防止感染至关重要。然而，传统的创面监测和治疗方法仍然存在诸多局限。传统温度计或热电偶等设备，虽然能够提供温度信息，但往往难以适应软组织的复杂形态，且空间分辨率有限，无法实时监测创面区域的动态变化。此外，现有的创面治疗方法大多缺乏自动化和针对性，导致患者在治疗过程中需要频繁的医疗干预，影响了治疗效果和患者的舒适度。因此，如何实现创面炎症的精准监测与个性化治疗，一直是生物医学领域的研究热点和挑战。

  为了突破这一瓶颈，近年来柔性电子技术的快速发展为创面护理提供了新的解决方案。柔性生物电子设备由于其优异的柔性和生物兼容性，能够与人体皮肤及软组织高度适配，进行长时间的无创监测，同时能够实现药物的精准释放与局部治疗。这使得柔性电子设备在创面护理中的应用前景广阔。因此，结合温度监测和药物释放功能的创新型柔性生物电子设备逐渐成为解决现有创面护理问题的一个重要方向。

  为此，复旦大学宋恩名研究团队开发了一种创新的柔性炎症监测与治疗（Inflammation Monitoring and Treatment, IMT）系统，该系统通过集成柔性非晶硅温度传感器阵列、红外光发射二极管（IR-LED）和药物水凝胶，为局部创面炎症的监测与治疗提供了一种高效的闭环解决方案。研究团队通过非晶硅材料制造出灵敏度高达0.1°C的温度传感器阵列，能够实现亚毫米级别的温度分布监测。这种高分辨率的监测能力使得系统能够精准定位炎症区域，并实时追踪创面愈合过程。同时，该系统集成的IR-LED通过局部加热触发药物水凝胶的溶胶-凝胶转变，释放负载的抗生素进行精准的炎症抑制。

  实验验证了IMT系统的多重功能与稳定性。首先，在动物模型中，系统成功实现了炎症区域的精确定位和动态温度监测，验证了其与传统红外相机结果的一致性。此外，通过IR-LED触发药物释放后，受感染区域的炎症显著减轻，温度逐步回归正常范围，显示了治疗的有效性。组织学分析进一步证实了该系统在减少炎症细胞浸润、促进胶原蛋白沉积以及加速组织再生方面的作用。此外，研究还强调了IMT系统的柔性和生物兼容性。系统能够紧密贴合复杂曲面的创面组织，在动态环境下保持良好的操作性能，并通过无线数据传输实现远程实时监控和治疗调整。

  未来，该研究将进一步优化系统的材料和结构，扩展药物种类，并结合人工智能技术实现个性化治疗。总体而言，这项研究不仅为先进创面护理提供了新思路，还展示了柔性生物电子在医学诊断与治疗领域的广阔前景。

  该成果以“Flexible bioelectronic systems with large-scale temperature sensor arrays for monitoring and treatments of localized wound inflammation”为题发表于期刊《PNAS》。本论文第一作者为复旦大学材料科学系博士生刘俊含，复旦大学光电研究院宋恩名青年研究员与材料科学系梅永丰教授为论文的通讯作者。该工作得到了国家科技创新2030-脑科学与类脑研究重大专项（青年科学家）、国家自然科学基金委项目的资助。

  原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2412423121