Máy phát điện tí hon có thể đẩy nhanh quá trình chữa lành vết thương

TSUKUBA, Nhật Bản, ngày 18 tháng 2022 năm XNUMX – (ACN Newswire) – Những miếng băng nhỏ tạo ra điện để phản ứng với chuyển động có thể đẩy nhanh quá trình lành vết thương và tái tạo mô. Các nhà khoa học ở Đài Loan đã xem xét những tiến bộ mới nhất và ứng dụng tiềm năng của công nghệ chữa lành vết thương trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến.

Quá trình chữa lành vết thương tự nhiên bao gồm các tương tác phức tạp giữa các ion, tế bào, mạch máu, gen và hệ thống miễn dịch; với mọi người chơi được kích hoạt bởi một chuỗi các sự kiện phân tử. Một phần không thể thiếu của quá trình này liên quan đến việc tạo ra một điện trường yếu bởi biểu mô bị tổn thương - lớp tế bào bao phủ mô. Điện trường hình thành do gradien ion trong lớp đệm vết thương, đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng sự di chuyển của tế bào và thúc đẩy sự hình thành mạch máu trong khu vực.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra vào giữa đến cuối những năm 1900 rằng việc kích thích mô bằng điện trường có thể cải thiện quá trình chữa lành vết thương. Nghiên cứu hiện tại trong lĩnh vực này hiện đang tập trung vào việc phát triển các bản vá nhỏ, có thể đeo được và rẻ tiền, không bị cản trở bởi các thiết bị điện bên ngoài.

Điều này đã dẫn đến nghiên cứu về vật liệu áp điện, bao gồm các vật liệu tự nhiên như tinh thể, lụa, gỗ, xương, tóc và cao su, và các vật liệu tổng hợp như chất tương tự thạch anh, gốm sứ và polyme. Những vật liệu này tạo ra dòng điện khi tiếp xúc với ứng suất cơ học. Máy phát điện nano được phát triển bằng cách sử dụng các vật liệu tổng hợp đặc biệt có triển vọng.

Ví dụ, một số nhóm nghiên cứu đang khám phá việc sử dụng máy phát nano áp điện tự cung cấp năng lượng được làm bằng các thanh nano oxit kẽm trên ma trận polydimethylsiloxan để đẩy nhanh quá trình chữa lành vết thương. Kẽm oxit có ưu điểm là áp điện và tương hợp sinh học. Các nhà khoa học khác đang sử dụng giàn giáo làm từ polyurethane và polyvinylidene fluoride (PVDF) do tính áp điện cao, tính ổn định hóa học, dễ sản xuất và tương thích sinh học. Các máy phát điện nano áp điện này và các máy phát điện nano áp điện khác đã cho thấy những kết quả đầy hứa hẹn trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và động vật.

Một loại thiết bị khác, được gọi là máy phát điện nano ba điện (TENG), tạo ra dòng điện khi hai vật liệu giao tiếp đi vào và tiếp xúc với nhau. Ví dụ, các nhà khoa học đã thử nghiệm với TENG tạo ra điện từ chuyển động thở để đẩy nhanh quá trình chữa lành vết thương ở chuột. Họ cũng đã bổ sung các miếng dán TENG với thuốc kháng sinh để tạo điều kiện chữa lành vết thương bằng cách điều trị nhiễm trùng cục bộ.

Nhà kỹ thuật sinh học Zong-Hong Lin của Đại học Quốc gia Tsing Hua ở Đài Loan cho biết: “Máy phát điện nano áp điện và ba vòng là những ứng cử viên tuyệt vời để tự hỗ trợ chữa lành vết thương do trọng lượng nhẹ, tính linh hoạt, độ đàn hồi và khả năng tương thích sinh học. "Nhưng vẫn còn một số điểm nghẽn đối với ứng dụng lâm sàng của chúng."

Ví dụ, chúng vẫn cần được tùy chỉnh để chúng vừa vặn với kích thước, vì kích thước vết thương rất khác nhau. Chúng cũng cần được gắn chắc chắn mà không bị ảnh hưởng tiêu cực hoặc bị ăn mòn bởi chất lỏng tiết ra tự nhiên từ vết thương.

Lin cho biết: “Mục tiêu trong tương lai của chúng tôi là phát triển các hệ thống băng vết thương tiết kiệm chi phí và hiệu quả cao cho các ứng dụng lâm sàng thực tế.

Muốn biết thêm thông tin
Tông Hồng Lâm
Đại học quốc gia Tsing Hua
Email: linzh@mx.nthu.edu.tw

Bài nghiên cứu: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2021.2015249

Giới thiệu về Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến (STAM)

Tạp chí truy cập mở STAM xuất bản các bài báo nghiên cứu nổi bật về tất cả các khía cạnh của khoa học vật liệu, bao gồm vật liệu chức năng và cấu trúc, phân tích lý thuyết và đặc tính của vật liệu. https://www.tandfonline.com/STAM

Tiến sĩ Yoshikazu Shinohara
Giám đốc xuất bản STAM
Email: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Thông cáo báo chí được phân phối bởi Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Bản quyền 2022 ACN Newswire. Đã đăng ký Bản quyền. www.acnnewswire.com Băng bó sát tạo ra điện khi chuyển động có thể đẩy nhanh quá trình chữa lành vết thương và tái tạo mô. Các nhà khoa học ở Đài Loan đã xem xét những tiến bộ mới nhất và những ứng dụng tiềm năng của công nghệ chữa lành vết thương trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến. Nguồn: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/72512/