Küçük elektrik jeneratörleri yara iyileşmesini hızlandırabilir

TSUKUBA, Japonya, 18 Ocak 2022 – (ACN Newswire) – Harekete tepki olarak elektrik üreten küçük pansumanlar, yara iyileşmesini ve doku yenilenmesini hızlandırabilir. Tayvan'daki bilim adamları, Science and Technology of Advanced Materials dergisinde yara iyileştirme teknolojisindeki en son gelişmeleri ve potansiyel uygulamaları gözden geçirdiler.

Doğal yara iyileşme süreci iyonlar, hücreler, kan damarları, genler ve bağışıklık sistemi arasındaki karmaşık etkileşimleri içerir; her oyuncu bir dizi moleküler olay tarafından tetiklenir. Bu sürecin ayrılmaz bir parçası, dokuyu kaplayan hücre tabakası olan hasarlı epitel tarafından zayıf bir elektrik alanı oluşturulmasını içerir. Elektrik alanı, yara yatağında hücre göçünü yönlendirmede ve bölgede kan damarı oluşumunu teşvik etmede önemli bir rol oynayan bir iyon gradyanının bir sonucu olarak oluşur.

Bilim adamları, 1900'lerin ortalarından sonuna kadar, bir elektrik alanıyla dokuyu uyarmanın yara iyileşmesini iyileştirebileceğini keşfettiler. Bu alandaki mevcut araştırmalar, artık harici elektrikli ekipman tarafından engellenmeyen küçük, giyilebilir ve ucuz yamalar geliştirmeye odaklanmıştır.

Bu, kristaller, ipek, ahşap, kemik, saç ve kauçuk gibi doğal malzemeler ve kuvars analogları, seramikler ve polimerler gibi sentetik malzemeler dahil olmak üzere piezoelektrik malzemeler üzerinde araştırmalara yol açmıştır. Bu malzemeler mekanik strese maruz kaldıklarında bir elektrik akımı üretirler. Sentetik malzemeler kullanılarak geliştirilen nanojeneratörler özellikle umut vericidir.

Örneğin, bazı araştırma ekipleri, yara iyileşmesini hızlandırmak için bir polidimetilsiloksan matrisi üzerinde çinko oksit nanoçubuklarla yapılan kendi kendine çalışan piezoelektrik nanojeneratörlerin kullanımını araştırıyor. Çinko oksit, piezoelektrik ve biyouyumlu olma avantajına sahiptir. Diğer bilim adamları, yüksek piezoelektriklikleri, kimyasal stabiliteleri, üretim kolaylığı ve biyouyumlulukları nedeniyle poliüretan ve poliviniliden florürden (PVDF) yapılmış iskeleler kullanıyorlar. Bu ve diğer piezoelektrik nanojeneratörler, laboratuvar ve hayvan çalışmalarında umut verici sonuçlar göstermiştir.

Triboelektrik nanojeneratör (TENG) adı verilen başka bir cihaz türü, iki arayüz malzemesi birbiriyle temas ettiğinde ve temastan çıktığında bir elektrik akımı üretir. Bilim adamları, örneğin farelerde yara iyileşmesini hızlandırmak için solunum hareketlerinden elektrik üreten TENG'leri denediler. Ayrıca lokalize enfeksiyonu tedavi ederek yara iyileşmesini kolaylaştırmak için TENG yamalarını antibiyotiklerle yüklediler.

Tayvan'daki Ulusal Tsing Hua Üniversitesi'nden biyomühendis Zong-Hong Lin, "Piezoelektrik ve triboelektrik nanojeneratörler, hafiflikleri, esneklikleri, elastiklikleri ve biyouyumlulukları nedeniyle kendi kendine yara iyileşmesi için mükemmel adaylardır" diyor. "Ancak klinik uygulamalarında hala birkaç darboğaz var."

Örneğin, yara boyutları büyük ölçüde değiştiğinden, boyuta uygun olmaları için yine de özelleştirilmeleri gerekir. Ayrıca, yaralardan doğal olarak sızan sıvılardan olumsuz etkilenmeden veya aşınmadan sıkıca bağlanmaları gerekir.

Lin, "Gelecekteki hedefimiz, pratik klinik uygulamalar için uygun maliyetli ve yüksek verimli yara pansuman sistemleri geliştirmektir" diyor.

Daha fazla bilgi
Zong-Hong Lin
Ulusal Tsing Hua Üniversitesi
E-posta: linzh@mx.nthu.edu.tw

Araştırma kağıdı: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2021.2015249

İleri Malzeme Bilimi ve Teknolojisi (STAM) Hakkında

Açık erişim dergisi STAM, işlevsel ve yapısal malzemeler, teorik analizler ve malzemelerin özellikleri dahil olmak üzere malzeme biliminin tüm yönleriyle ilgili olağanüstü araştırma makaleleri yayınlar. https://www.tandfonline.com/STAM

Yoshikazu Shinohara
STAM Yayıncılık Direktörü
E-posta: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials tarafından dağıtılan basın açıklaması.

Telif hakkı 2022 ACN Newswire. Tüm hakları Saklıdır. www.acnnewswire.comHarekete tepki olarak elektrik üreten küçük pansumanlar, yara iyileşmesini ve doku yenilenmesini hızlandırabilir. Tayvan'daki bilim adamları, Science and Technology of Advanced Materials dergisinde yara iyileştirme teknolojisindeki en son gelişmeleri ve potansiyel uygulamaları gözden geçirdiler. Kaynak: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/72512/