Az apró elektromos generátorok felgyorsíthatják a sebgyógyulást

TSUKUBA, Japán, 18. január 2022. – (ACN Newswire) – Az apró kötszerek, amelyek a mozgás hatására elektromosságot termelnek, felgyorsíthatják a sebgyógyulást és a szövetek regenerálódását. A tajvani tudósok a Science and Technology of Advanced Materials folyóiratban áttekintették a sebgyógyulási technológia legújabb vívmányait és lehetséges alkalmazásait.

A természetes sebgyógyulási folyamat az ionok, sejtek, erek, gének és az immunrendszer közötti összetett kölcsönhatásokat foglalja magában; minden játékost molekuláris események sorozata vált ki. Ennek a folyamatnak szerves része, hogy a sérült hám – a szövetet borító sejtréteg – gyenge elektromos mezőt hoz létre. Az elektromos tér a sebágyban iongradiens hatására jön létre, ami fontos szerepet játszik a sejtmigráció irányításában és a területen az érképződés elősegítésében.

A tudósok az 1900-as évek közepén és végén fedezték fel, hogy a szövetek elektromos mezővel történő stimulálása javíthatja a sebgyógyulást. A jelenlegi kutatás ezen a területen most olyan kicsi, hordható és olcsó javítások kifejlesztésére összpontosít, amelyeket nem terhelnek külső elektromos berendezések.

Ez a piezoelektromos anyagok kutatásához vezetett, beleértve a természetes anyagokat, például kristályokat, selymet, fát, csontot, hajat és gumit, valamint szintetikus anyagokat, például kvarc analógokat, kerámiákat és polimereket. Ezek az anyagok elektromos áramot termelnek, ha mechanikai igénybevételnek vannak kitéve. Különösen ígéretesek a szintetikus anyagok felhasználásával kifejlesztett nanogenerátorok.

Egyes kutatócsoportok például saját meghajtású piezoelektromos nanogenerátorok használatát vizsgálják, amelyek cink-oxid nanorudakkal készülnek polidimetil-sziloxán mátrixon a sebgyógyulás felgyorsítására. A cink-oxid előnye, hogy piezoelektromos és biokompatibilis. Más tudósok poliuretánból és polivinilidén-fluoridból (PVDF) készült állványokat használnak magas piezoelektromosságuk, kémiai stabilitásuk, könnyű gyártásuk és biokompatibilitásuk miatt. Ezek és más piezoelektromos nanogenerátorok ígéretes eredményeket mutattak a laboratóriumi és állatkísérletek során.

Egy másik típusú eszköz, az úgynevezett triboelectric nanogenerator (TENG), elektromos áramot állít elő, amikor két interfész anyag érintkezik egymással, illetve érintkezik egymással. A tudósok olyan TENG-ekkel kísérleteztek, amelyek légzési mozgásokból villamos energiát generálnak, például patkányok sebgyógyulásának felgyorsítására. A TENG tapaszokat antibiotikumokkal is feltöltötték, hogy megkönnyítsék a sebgyógyulást a helyi fertőzések kezelésével.

"A piezoelektromos és triboelektromos nanogenerátorok kiváló jelöltek az önsegítő sebgyógyulásra könnyű súlyuk, rugalmasságuk, rugalmasságuk és biokompatibilitásuk miatt" - mondja Zong-Hong Lin biomérnök, a tajvani Nemzeti Tsing Hua Egyetem munkatársa. "De még mindig számos szűk keresztmetszet van a klinikai alkalmazásukban."

Például továbbra is testre kell szabni őket, hogy a méretnek megfelelőek legyenek, mivel a seb méretei nagyon eltérőek. Ezenkívül szilárdan rögzíteni kell őket anélkül, hogy a sebekből természetes módon kilépő folyadékok negatívan befolyásolnák vagy korrodálnák őket.

"Jövőbeni célunk az, hogy költséghatékony és rendkívül hatékony sebkötöző rendszereket fejlesszünk ki gyakorlati klinikai alkalmazásokhoz" - mondja Lin.

További információ
Zong-Hong Lin
Nemzeti Tsing Hua Egyetem
E-mail: linzh@mx.nthu.edu.tw

Kutatási papír: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2021.2015249

A fejlett anyagok tudományáról és technológiájáról (STAM)

A STAM nyílt hozzáférésű folyóirat kiemelkedő kutatási cikkeket közöl az anyagtudomány minden területéről, beleértve a funkcionális és szerkezeti anyagokat, az elméleti elemzéseket és az anyagok tulajdonságait. https://www.tandfonline.com/STAM

Dr. Yoshikazu Shinohara
A STAM kiadó igazgatója
E-mail: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Az Asia Research News által terjesztett sajtóközlemény a fejlett anyagok tudományos és technológiái számára.

Copyright 2022 ACN Newswire. Minden jog fenntartva. www.acnnewswire.com Az apró kötszerek, amelyek a mozgás hatására elektromosságot termelnek, felgyorsíthatják a sebgyógyulást és a szövetek regenerálódását. A tajvani tudósok a Science and Technology of Advanced Materials folyóiratban áttekintették a sebgyógyulási technológia legújabb vívmányait és lehetséges alkalmazásait. Forrás: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/72512/