Pequenos geradores elétricos podem acelerar a cicatrização de feridas

TSUKUBA, Japão, 18 de janeiro de 2022 – (ACN Newswire) – Pequenos curativos que geram eletricidade em resposta ao movimento podem acelerar a cicatrização de feridas e a regeneração dos tecidos. Cientistas em Taiwan analisaram os últimos avanços e aplicações potenciais da tecnologia de cicatrização de feridas na revista Science and Technology of Advanced Materials.

O processo natural de cicatrização de feridas envolve interações complexas entre íons, células, vasos sanguíneos, genes e o sistema imunológico; com cada jogador desencadeado por uma sequência de eventos moleculares. Uma parte integrante deste processo envolve a geração de um campo elétrico fraco pelo epitélio danificado – a camada de células que cobre o tecido. O campo elétrico se forma como resultado de um gradiente de íons no leito da ferida, que desempenha um papel importante no direcionamento da migração celular e na promoção da formação de vasos sanguíneos na área.

Os cientistas descobriram em meados de 1900 que estimular o tecido com um campo elétrico poderia melhorar a cicatrização de feridas. A pesquisa atual neste campo está agora focada no desenvolvimento de patches pequenos, vestíveis e baratos que não são sobrecarregados por equipamentos elétricos externos.

Isso levou à pesquisa de materiais piezoelétricos, incluindo materiais naturais como cristais, seda, madeira, osso, cabelo e borracha, e materiais sintéticos, como análogos de quartzo, cerâmicas e polímeros. Esses materiais geram uma corrente elétrica quando expostos a estresse mecânico. Os nanogeradores desenvolvidos com materiais sintéticos são especialmente promissores.

Por exemplo, algumas equipes de pesquisa estão explorando o uso de nanogeradores piezoelétricos autoalimentados feitos com nanobastões de óxido de zinco em uma matriz de polidimetilsiloxano para acelerar a cicatrização de feridas. O óxido de zinco tem a vantagem de ser piezoelétrico e biocompatível. Outros cientistas estão usando andaimes feitos de poliuretano e fluoreto de polivinilideno (PVDF) devido à sua alta piezoeletricidade, estabilidade química, facilidade de fabricação e biocompatibilidade. Esses e outros nanogeradores piezoelétricos têm mostrado resultados promissores em estudos laboratoriais e em animais.

Outro tipo de dispositivo, chamado nanogerador triboelétrico (TENG), produz uma corrente elétrica quando dois materiais de interface entram e saem de contato um com o outro. Os cientistas fizeram experimentos com TENGs que geram eletricidade a partir de movimentos respiratórios, por exemplo, para acelerar a cicatrização de feridas em ratos. Eles também carregaram adesivos TENG com antibióticos para facilitar a cicatrização de feridas, tratando também infecções localizadas.

"Os nanogeradores piezoelétricos e triboelétricos são excelentes candidatos para a cicatrização auto-assistida de feridas devido ao seu peso leve, flexibilidade, elasticidade e biocompatibilidade", diz o bioengenheiro Zong-Hong Lin, da Universidade Nacional Tsing Hua, em Taiwan. "Mas ainda existem vários gargalos para sua aplicação clínica."

Por exemplo, eles ainda precisam ser personalizados para que sejam adequados ao tamanho, pois as dimensões da ferida variam muito. Eles também precisam estar firmemente presos sem serem afetados negativamente ou corroídos pelos fluidos que exalam naturalmente das feridas.

"Nosso objetivo futuro é desenvolver sistemas de curativos econômicos e altamente eficientes para aplicações clínicas práticas", diz Lin.

Mais informações
Zong Hong Lin
Universidade Nacional Tsing Hua
Email: linzh@mx.nthu.edu.tw

Artigo de pesquisa: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2021.2015249

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Comunicado de imprensa distribuído por Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

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