גנרטורים חשמליים זעירים יכולים להאיץ את ריפוי הפצעים

TSUKUBA, יפן, 18 בינואר 2022 - (ACN Newswire) - חבישות זעירות המייצרות חשמל בתגובה לתנועה עשויות להאיץ את ריפוי הפצעים והתחדשות הרקמות. מדענים בטייוואן סקרו את ההתקדמות העדכנית והיישומים הפוטנציאליים של טכנולוגיית ריפוי פצעים בכתב העת Science and Technology of Advanced Materials.

תהליך ריפוי הפצעים הטבעי כולל אינטראקציות מורכבות בין יונים, תאים, כלי דם, גנים ומערכת החיסון; כאשר כל שחקן מופעל על ידי רצף של אירועים מולקולריים. חלק בלתי נפרד מתהליך זה כולל יצירת שדה חשמלי חלש על ידי האפיתל הפגוע - שכבת התאים המכסה רקמה. השדה החשמלי נוצר כתוצאה משיפוע יונים במיטת הפצע, אשר ממלא תפקיד חשוב בהכוונת נדידת התאים וקידום היווצרות כלי דם באזור.

מדענים גילו באמצע עד סוף שנות ה-1900 שגירוי רקמה באמצעות שדה חשמלי יכול לשפר את ריפוי הפצעים. המחקר הנוכחי בתחום זה מתמקד כעת בפיתוח טלאים קטנים, לבישים וזולים שאינם משועבדים לציוד חשמלי חיצוני.

זה הוביל למחקר על חומרים פיזואלקטריים, כולל חומרים טבעיים כמו גבישים, משי, עץ, עצם, שיער וגומי, וחומרים סינתטיים כמו אנלוגים של קוורץ, קרמיקה ופולימרים. חומרים אלו יוצרים זרם חשמלי כאשר הם נחשפים ללחץ מכני. ננו-גנרטורים שפותחו באמצעות החומרים הסינתטיים מבטיחים במיוחד.

לדוגמה, כמה צוותי מחקר בוחנים את השימוש בננו-גנרטורים פיזואלקטריים בעלי הפעלה עצמית, העשויים עם ננו-נוודות של תחמוצת אבץ על מטריצת polydimethylsiloxane להאצת ריפוי פצעים. לתחמוצת אבץ יש את היתרון להיות פיזואלקטרי ותואם ביולוגי. מדענים אחרים משתמשים בפיגומים העשויים מפוליאוריתן ופוליווינילידן פלואוריד (PVDF) בשל הפיאזואלקטריות הגבוהה שלהם, היציבות הכימית, קלות הייצור והתאימות הביולוגית שלהם. ננו-גנרטורים פיזואלקטריים אלה ואחרים הראו תוצאות מבטיחות במחקרי מעבדה ובעלי חיים.

סוג אחר של מכשיר, הנקרא ננו-גנרטור טריבו-אלקטרי (TENG), מייצר זרם חשמלי כאשר שני חומרים מתממשקים באים זה עם זה ויוצאים ממגע זה עם זה. מדענים ערכו ניסויים עם TENGs שמייצרים חשמל מתנועות נשימה, למשל, כדי להאיץ ריפוי פצעים בחולדות. הם גם העמיסו מדבקות TENG באנטיביוטיקה כדי להקל על ריפוי פצעים על ידי טיפול גם בזיהום מקומי.

"ננו-גנרטורים פיזואלקטריים וטריבו-אלקטריים הם מועמדים מצוינים לריפוי פצעים בסיוע עצמי, בשל משקלם הקל, הגמישות, הגמישות וההתאמה הביולוגית שלהם", אומר הביו-מהנדס זונג-הונג לין מאוניברסיטת טסינג הואה הלאומית בטייוואן. "אבל עדיין יש כמה צווארי בקבוק ביישום הקליני שלהם."

לדוגמה, עדיין צריך להתאים אותם כך שהם מתאימים לגודל, מכיוון שמידות הפצע משתנות מאוד. הם גם צריכים להיות מחוברים בחוזקה מבלי להיות מושפעים לרעה או לאכלודים מהנוזלים המופלטים באופן טבעי מפצעים.

"המטרה העתידית שלנו היא לפתח מערכות חבישת פצעים חסכוניות ויעילות ביותר עבור יישומים קליניים מעשיים", אומר לין.

מידע נוסף
זונג-הונג לין
אוניברסיטת צינג הואה הלאומית
Email: linzh@mx.nthu.edu.tw

עבודת מחקר: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2021.2015249

אודות מדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים (STAM)

כתב העת גישה פתוחה STAM מפרסם מאמרי מחקר מצטיינים בכל ההיבטים של מדע החומרים, כולל חומרים פונקציונליים ומבניים, ניתוחים תיאורטיים ותכונות של חומרים. https://www.tandfonline.com/STAM

ד"ר יושיקזו שינוהרה
מנהל פרסום STAM
Email: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

הודעה לעיתונות מופצת על ידי Asia Research News למדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים.

זכויות יוצרים 2022 ACN Newswire. כל הזכויות שמורות. www.acnnewswire.com חבישות זעירות המייצרות חשמל בתגובה לתנועה עשויות להאיץ ריפוי פצעים והתחדשות רקמות. מדענים בטייוואן סקרו את ההתקדמות והיישומים הפוטנציאליים האחרונים של טכנולוגיית ריפוי פצעים בכתב העת Science and Technology of Advanced Materials. מקור: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/72512/