先进材料科学与技术 台湾国立清华大学的生物工程学家宗说:“压电和摩擦电纳米发电机因其重量轻、柔韧、弹性和生物相容性而成为自辅助伤口愈合的优秀候选材料。”
学分:先进材料科学与技术 微小的敷料在运动时产生电能,可以加速伤口愈合和组织再生
台湾科学家在《先进材料科学与技术》杂志上回顾了伤口愈合技术的最新进展和潜在应用
自然伤口愈合过程涉及离子、细胞、血管、基因和免疫系统之间的复杂相互作用,每个参与者都是由一系列分子事件触发的
这个过程不可或缺的一部分是受损的上皮细胞(覆盖组织的细胞层)产生微弱的电场
电场是由于创伤床中的离子梯度而形成的,这在引导细胞迁移和促进该区域的血管形成中起着重要作用
20世纪中后期,科学家发现用电场刺激组织可以促进伤口愈合
目前这一领域的研究主要集中在开发小型、可穿戴且价格低廉的贴片,这些贴片不会受到外部电气设备的阻碍
这导致了对压电材料的研究,包括天然材料,如晶体、丝、木材、骨骼、毛发和橡胶,以及合成材料,如石英类似物、陶瓷和聚合物
这些材料在受到机械应力时会产生电流
使用合成材料开发的纳米发电机特别有前途
例如,一些研究团队正在探索使用聚二甲基硅氧烷基质上的氧化锌纳米棒制成的自供电压电纳米发电机来加速伤口愈合
氧化锌具有压电和生物相容的优点
其他科学家正在使用由聚氨酯和聚偏二氟乙烯(PVDF)制成的支架,因为它们具有高压电性、化学稳定性、易于制造和生物相容性
这些和其他压电纳米发电机在实验室和动物研究中显示出有希望的结果
另一种称为摩擦电纳米发电机(TENG)的装置,当两种界面材料相互接触和脱离时,会产生电流
例如,科学家已经用通过呼吸运动产生电能的腾格里进行了实验,以加速老鼠的伤口愈合
他们还为TENG贴片添加抗生素,通过治疗局部感染来促进伤口愈合
台湾国立清华大学的生物工程学家宗说:“压电和摩擦电纳米发电机因其重量轻、柔韧、弹性和生物相容性而成为自辅助伤口愈合的优秀候选材料。”
“但它们的临床应用仍有几个瓶颈
" 例如,它们仍然需要定制,以便适合尺寸,因为伤口尺寸变化很大
它们还需要牢固地附着在一起,而不会受到伤口自然渗出的液体的负面影响或腐蚀
“我们未来的目标是开发具有成本效益和高效的伤口敷料系统,用于实际的临床应用,”林说
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