Generator listrik kecil dapat mempercepat penyembuhan luka

TSUKUBA, Jepang, 18 Jan 2022 – (ACN Newswire) – Pembalut kecil yang menghasilkan listrik sebagai respons terhadap gerakan dapat mempercepat penyembuhan luka dan regenerasi jaringan. Para ilmuwan di Taiwan mengulas kemajuan terbaru dan aplikasi potensial dari teknologi penyembuhan luka dalam jurnal Science and Technology of Advanced Materials.

Proses penyembuhan luka alami melibatkan interaksi kompleks antara ion, sel, pembuluh darah, gen dan sistem kekebalan tubuh; dengan setiap pemain dipicu oleh urutan peristiwa molekuler. Bagian integral dari proses ini melibatkan pembangkitan medan listrik yang lemah oleh epitel yang rusak – lapisan sel yang menutupi jaringan. Medan listrik terbentuk sebagai hasil dari gradien ion di dasar luka, yang memainkan peran penting dalam mengarahkan migrasi sel dan mendorong pembentukan pembuluh darah di daerah tersebut.

Para ilmuwan menemukan pada pertengahan hingga akhir 1900-an bahwa merangsang jaringan dengan medan listrik dapat meningkatkan penyembuhan luka. Penelitian saat ini di bidang ini sekarang difokuskan pada pengembangan tambalan kecil, dapat dipakai, dan murah yang tidak dibebani oleh peralatan listrik eksternal.

Hal ini telah menyebabkan penelitian pada bahan piezoelektrik, termasuk bahan alami seperti kristal, sutra, kayu, tulang, rambut dan karet, dan bahan sintetis seperti analog kuarsa, keramik dan polimer. Bahan-bahan ini menghasilkan arus listrik ketika terkena tekanan mekanis. Nanogenerator yang dikembangkan menggunakan bahan sintetis sangat menjanjikan.

Misalnya, beberapa tim peneliti sedang mengeksplorasi penggunaan nanogenerator piezoelektrik bertenaga sendiri yang dibuat dengan nanorod seng oksida pada matriks polydimethylsiloxane untuk mempercepat penyembuhan luka. Seng oksida memiliki keunggulan sebagai piezoelektrik dan biokompatibel. Ilmuwan lain menggunakan perancah yang terbuat dari poliuretan dan polivinilidena fluorida (PVDF) karena piezoelektriknya yang tinggi, stabilitas kimia, kemudahan pembuatan dan biokompatibilitasnya. Ini dan nanogenerator piezoelektrik lainnya telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam penelitian laboratorium dan hewan.

Jenis perangkat lain, yang disebut triboelectric nanogenerator (TENG), menghasilkan arus listrik ketika dua bahan antarmuka masuk dan keluar dari kontak satu sama lain. Para ilmuwan telah bereksperimen dengan TENG yang menghasilkan listrik dari gerakan pernapasan, misalnya, untuk mempercepat penyembuhan luka pada tikus. Mereka juga telah mengisi patch TENG dengan antibiotik untuk memfasilitasi penyembuhan luka dengan juga mengobati infeksi lokal.

"Piezoelektrik dan nanogenerator triboelektrik adalah kandidat yang sangat baik untuk penyembuhan luka mandiri karena bobotnya yang ringan, fleksibilitas, elastisitas dan biokompatibilitasnya," kata bioengineer Zong-Hong Lin dari National Tsing Hua University di Taiwan. "Tapi masih ada beberapa hambatan untuk aplikasi klinis mereka."

Misalnya, mereka masih perlu disesuaikan agar sesuai dengan ukuran, karena dimensi luka sangat bervariasi. Mereka juga harus dilekatkan dengan kuat tanpa terpengaruh secara negatif atau terkorosi oleh cairan yang secara alami keluar dari luka.

"Tujuan masa depan kami adalah untuk mengembangkan sistem pembalut luka yang hemat biaya dan sangat efisien untuk aplikasi klinis praktis," kata Lin.

Informasi lebih lanjut
Zong Hong Lin
Universitas Nasional Tsing Hua
Email: linzh@mx.nthu.edu.tw

Makalah penelitian: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2021.2015249

Tentang Sains dan Teknologi Bahan Maju (STAM)

Jurnal akses terbuka STAM menerbitkan artikel penelitian luar biasa di semua aspek ilmu material, termasuk material fungsional dan struktural, analisis teoretis, dan properti material. https://www.tandfonline.com/STAM

Dr Yoshikazu Shinohara
Direktur Penerbitan STAM
Email: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Siaran pers didistribusikan oleh Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Hak Cipta 2022 ACN Newswire. Seluruh hak cipta. www.acnnewswire.com Pembalut kecil yang menghasilkan listrik sebagai respons terhadap gerakan dapat mempercepat penyembuhan luka dan regenerasi jaringan. Para ilmuwan di Taiwan mengulas kemajuan terbaru dan aplikasi potensial dari teknologi penyembuhan luka dalam jurnal Science and Technology of Advanced Materials. Sumber: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/72512/