ژنراتورهای الکتریکی کوچک می‌توانند بهبود زخم را تسریع کنند
پانسمان‌های کوچکی که در پاسخ به حرکت، الکتریسیته تولید می‌کنند، می‌توانند بهبود زخم و بازسازی بافت را تسریع کنند.
دانشمندان تایوانی آخرین پیشرفت‌ها و کاربردهای بالقوه فناوری بهبود زخم را در مجله علم و فناوری مواد پیشرفته بررسی کردند.
فرآیند بهبود طبیعی زخم شامل تعاملات پیچیده‌ای بین یون‌ها، سلول‌ها، رگ‌های خونی، ژن‌ها و سیستم ایمنی است که هر یک از عوامل توسط دنباله از رویدادهای مولکولی فعال می‌شوند.
بخش جدایی‌ناپذیر این فرآیند شامل تولید یک میدان الکتریکی ضعیف توسط اپیتلیوم آسیب‌دیده، لایه‌ای از سلول‌های پوشاننده بافت است.
میدان الکتریکی در نتیجه یک گرادیان یونی در بستر زخم تشکیل می‌شود که نقش مهمی در هدایت مهاجرت سلولی و ترویج تشکیل رگ‌های خونی در ناحیه دارد.
دانشمندان در اواسط تا اواخر دهه 1900 کشف کردند که تحریک بافت با میدان الکتریکی می‌تواند بهبود زخم را بهبود بخشد.
تحقیقات فعلی در این زمینه اکنون بر توسعه پچ‌های کوچک، پوشیدنی و ارزان قیمت متمرکز شده است که توسط تجهیزات الکتریکی خارجی محدود نمی‌شوند.
این امر منجر به تحقیق بر روی مواد پیزوالکتریک، از جمله مواد طبیعی مانند کریستال، ابریشم، چوب، استخوان، مو و لاستیک، و مواد مصنوعی مانند آنالوگ‌های کوارتز، سرامیک و پلیمرها شده است.
این مواد هنگام قرار گرفتن در معرض فشار مکانیکی، جریان الکتریکی تولید می‌کنند. نانوژنراتورهای توسعه یافته با استفاده از مواد مصنوعی به ویژه امیدوارکننده هستند.
رای مثال، برخی از تیم‌های تحقیقاتی در حال بررسی استفاده از نانوژنراتورهای پیزوالکتریک خود توان ساخته شده با نانومیله‌های اکسید روی بر روی یک ماتریس پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان برای تسریع بهبود زخم هستند.
اکسید روی از مزیت پیزوالکتریک بودن و زیست‌سازگاری برخوردار است.
دانشمندان دیگر از داربست‌های ساخته شده از پلی‌یورتان و پلی‌وینیلیدین فلوراید (PVDF) به دلیل پیزوالکتریکی بالا، پایداری شیمیایی، سهولت ساخت و زیست‌سازگاری آنها استفاده می‌کنند.
این نانوژنراتورها و سایر نانوژنراتورهای پیزوالکتریک نتایج امیدوارکننده‌ای را در مطالعات آزمایشگاهی و حیوانی نشان داده‌اند.
نوع دیگری از دستگاه، به نام نانوژنراتور تریبوالکتریک (TENG)، هنگامی که دو ماده رابط با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند و از هم جدا می‌شوند، جریان الکتریکی تولید می‌کند. دانشمندان با TENGهایی که از حرکات تنفسی برق تولید می‌کنند، آزمایش‌هایی انجام داده‌اند، به عنوان مثال، برای تسریع بهبود زخم در موش‌ها.
آنها همچنین پچ‌های TENG را با آنتی‌بیوتیک‌ها پر کرده‌اند تا با درمان عفونت موضعی، بهبود زخم را تسهیل کنند.
زونگ-هونگ لین، مهندس زیستی از دانشگاه ملی تسینگ هوآ در تایوان، می‌گوید: «نانوژنراتورهای پیزوالکتریک و تریبوالکتریک به دلیل وزن سبک، انعطاف‌پذیری، خاصیت ارتجاعی و زیست‌سازگاری، کاندیداهای بسیار خوبی برای بهبود خودبه‌خودی زخم هستند. اما هنوز چندین مانع بر سر راه کاربرد بالینی آنها وجود دارد.»
برای مثال، آنها هنوز هم باید سفارشی‌سازی شوند تا متناسب با اندازه زخم باشند، زیرا ابعاد زخم بسیار متفاوت است.
همچنین باید محکم به زخم بچسبند بدون اینکه تحت تأثیر منفی یا خوردگی مایعاتی که به طور طبیعی از زخم‌ها ترشح می‌شوند، قرار گیرند.
لین می‌گوید: “هدف آینده ما توسعه سیستم‌های پانسمان زخم مقرون به صرفه و بسیار کارآمد برای کاربردهای بالینی عملی است.”
لینک مفید:بهبود زخم با پوست مصنوعی
بیشتر بدانید:محققان پانسمان زخمی میسازند که عفونت را تشخیص می‌دهد
بیشتر بخوانید:آخرین دستاوردها در درمان زخم دیابت با پانسمان های زیست فعال
تاریخ:1404/7/7
مهسا نعمتی
