Små elektriske generatorer kan akselerere sårheling

TSUKUBA, Japan, 18. januar 2022 – (ACN Newswire) – Små bandasjer som genererer elektrisitet som svar på bevegelse kan akselerere sårheling og vevsregenerering. Forskere i Taiwan gjennomgikk de siste fremskrittene og potensielle anvendelsene av sårhelingsteknologi i tidsskriftet Science and Technology of Advanced Materials.

Den naturlige sårhelingsprosessen involverer komplekse interaksjoner mellom ioner, celler, blodårer, gener og immunsystemet; med hver spiller utløst av en sekvens av molekylære hendelser. En integrert del av denne prosessen involverer generering av et svakt elektrisk felt av det skadede epitelet - laget av celler som dekker vev. Det elektriske feltet dannes som et resultat av en ionegradient i sårbunnen, som spiller en viktig rolle for å styre cellemigrasjon og fremme blodkardannelse i området.

Forskere oppdaget på midten til slutten av 1900-tallet at stimulering av vev med et elektrisk felt kunne forbedre sårheling. Nåværende forskning på dette feltet er nå fokusert på å utvikle små, bærbare og rimelige lapper som ikke er beheftet med eksternt elektrisk utstyr.

Dette har ført til forskning på piezoelektriske materialer, inkludert naturlige materialer som krystaller, silke, tre, bein, hår og gummi, og syntetiske materialer som kvartsanaloger, keramikk og polymerer. Disse materialene genererer en elektrisk strøm når de utsettes for mekanisk påkjenning. Nanogeneratorer utviklet ved bruk av syntetiske materialer er spesielt lovende.

For eksempel utforsker noen forskerteam bruken av selvdrevne piezoelektriske nanogeneratorer laget med sinkoksyd nanoroder på en polydimetylsiloksanmatrise for å akselerere sårheling. Sinkoksid har fordelen av å være piezoelektrisk og biokompatibelt. Andre forskere bruker stillaser laget av polyuretan og polyvinylidenfluorid (PVDF) på grunn av deres høye piezoelektrisitet, kjemiske stabilitet, enkle produksjon og biokompatibilitet. Disse og andre piezoelektriske nanogeneratorer har vist lovende resultater i laboratorie- og dyrestudier.

En annen type enhet, kalt en triboelektrisk nanogenerator (TENG), produserer en elektrisk strøm når to grensesnittmaterialer kommer inn i og ut av kontakt med hverandre. Forskere har eksperimentert med TENG-er som genererer elektrisitet fra pustebevegelser, for eksempel for å akselerere sårheling hos rotter. De har også lastet TENG-plaster med antibiotika for å lette sårheling ved også å behandle lokalisert infeksjon.

"Piezoelektriske og triboelektriske nanogeneratorer er utmerkede kandidater for selvassistert sårheling på grunn av deres lette vekt, fleksibilitet, elastisitet og biokompatibilitet," sier bioingeniør Zong-Hong Lin ved National Tsing Hua University i Taiwan. "Men det er fortsatt flere flaskehalser for deres kliniske anvendelse."

For eksempel må de fortsatt tilpasses slik at de passer for størrelsen, siden sårdimensjonene varierer mye. De må også festes godt uten å bli negativt påvirket eller korrodert av væskene som naturlig utstråler fra sår.

"Vårt fremtidige mål er å utvikle kostnadseffektive og svært effektive sårbandasjesystemer for praktiske kliniske anvendelser," sier Lin.

Mer informasjon
Zong-Hong Lin
Nasjonalt Tsing Hua-universitet
E-post: linzh@mx.nthu.edu.tw

Forskningsoppgave: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2021.2015249

Om vitenskap og teknologi for avanserte materialer (STAM)

Open access journal STAM publiserer fremragende forskningsartikler på tvers av alle aspekter av materialvitenskap, inkludert funksjonelle og strukturelle materialer, teoretiske analyser og materialegenskaper. https://www.tandfonline.com/STAM

Dr. Yoshikazu Shinohara
STAM Publishing Director
E-post: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Pressemelding distribuert av Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Copyright 2022 ACN Newswire. Alle rettigheter forbeholdt. www.acnnewswire.com Små bandasjer som genererer elektrisitet som svar på bevegelse kan akselerere sårheling og vevsregenerering. Forskere i Taiwan gjennomgikk de siste fremskrittene og potensielle anvendelsene av sårhelingsteknologi i tidsskriftet Science and Technology of Advanced Materials. Kilde: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/72512/