Крихітні електричні генератори можуть прискорити загоєння ран

ЦУКУБА, Японія, 18 січня 2022 р. – (ACN Newswire) – Крихітні пов’язки, які генерують електроенергію у відповідь на рух, можуть прискорити загоєння ран і регенерацію тканин. Вчені з Тайваню розглянули останні досягнення та потенційне застосування технології загоєння ран у журналі Science and Technology of Advanced Materials.

Природний процес загоєння ран включає складні взаємодії між іонами, клітинами, кровоносними судинами, генами та імунною системою; з кожним гравцем, викликаним послідовністю молекулярних подій. Невід’ємною частиною цього процесу є генерація слабкого електричного поля пошкодженим епітелієм – шаром клітин, що покриває тканину. Електричне поле утворюється в результаті іонного градієнта в рановому ложі, який відіграє важливу роль у спрямуванні міграції клітин і сприянні утворенню кровоносних судин у цьому місці.

У середині-кінці 1900-х років вчені виявили, що стимуляція тканин електричним полем може покращити загоєння ран. Поточні дослідження в цій галузі зараз зосереджені на розробці невеликих, зручних і недорогих патчів, які не обтяжені зовнішнім електричним обладнанням.

Це призвело до досліджень п’єзоелектричних матеріалів, включаючи природні матеріали, такі як кристали, шовк, дерево, кістка, волосся та гума, а також синтетичні матеріали, такі як кварцові аналоги, кераміка та полімери. Ці матеріали генерують електричний струм під час дії механічного впливу. Особливо перспективними є наногенератори, розроблені з використанням синтетичних матеріалів.

Наприклад, деякі дослідницькі групи досліджують використання п’єзоелектричних наногенераторів із самозарядним живленням, виготовлених із наностержнями з оксиду цинку на полідиметилсилоксановій матриці для прискорення загоєння ран. Оксид цинку має перевагу в тому, що він п’єзоелектричний і біосумісний. Інші вчені використовують каркаси з поліуретану та полівініліденфториду (PVDF) завдяки їх високій п’єзоелектричності, хімічній стабільності, простоті виготовлення та біосумісності. Ці та інші п’єзоелектричні наногенератори показали багатообіцяючі результати в лабораторних дослідженнях і дослідженнях на тваринах.

Інший тип пристрою, який називається трибоелектричним наногенератором (TENG), виробляє електричний струм, коли два сполучні матеріали вступають і виходять один з одним. Вчені експериментували з TENG, які виробляють електрику від дихальних рухів, наприклад, щоб прискорити загоєння ран у щурів. Вони також завантажили пластирі TENG антибіотиками, щоб полегшити загоєння ран, також лікуючи локалізовану інфекцію.

«П’єзоелектричні та трибоелектричні наногенератори є чудовими кандидатами для самостійного загоєння ран завдяки своїй легкій вазі, гнучкості, еластичності та біосумісності», — каже біоінженер Цзун-Хонг Лінь з Національного університету Цин Хуа на Тайвані. «Але в їх клінічному застосуванні все ще є кілька вузьких місць».

Наприклад, їх все ще потрібно налаштувати, щоб вони підходили до розміру, оскільки розміри рани дуже різняться. Вони також повинні бути міцно закріплені, не піддаючись негативному впливу або корозії рідинами, які природним чином виділяються з ран.

«Наша мета в майбутньому — розробити рентабельні та високоефективні системи перев’язування ран для практичного клінічного застосування», — каже Лін.

Додаткова інформація
Цзун-Хон Лінь
Національний університет Цін Хуа
Ел. пошта: linzh@mx.nthu.edu.tw

Науково-дослідна робота: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2021.2015249

Про науку та технологію передових матеріалів (STAM)

Журнал відкритого доступу STAM публікує видатні наукові статті з усіх аспектів матеріалознавства, включаючи функціональні та структурні матеріали, теоретичний аналіз та властивості матеріалів. https://www.tandfonline.com/STAM

Доктор Йошиказу Сінохара
Директор видавництва STAM
Ел. пошта: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Прес-реліз розповсюджений Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Авторське право 2022 ACN Newswire. Всі права захищені. www.acnnewswire.comКрихітні пов’язки, які виробляють електрику у відповідь на рух, можуть прискорити загоєння ран і регенерацію тканин. Вчені з Тайваню розглянули останні досягнення та потенційне застосування технології загоєння ран у журналі Science and Technology of Advanced Materials. Джерело: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/72512/