朱崇愷
?在大鼠皮膚上(左上方)用電子繃帶覆蓋的傷口比在對照繃帶(右)下的傷口愈合得更快
眾所周知,皮膚具有驚人的自愈能力。但在某些情況下,傷口的愈合會變得非常緩慢,或者根本不愈合,使人處在慢性疼痛、感染和留疤的風(fēng)險之中?,F(xiàn)在,研究人員已研制出一種自發(fā)電的繃帶,它能在受傷處產(chǎn)生電場,從而大大縮短皮膚傷口愈合的時間。
一些慢性皮膚傷口包括糖尿病足潰瘍、靜脈潰瘍和外科手術(shù)傷口,一直是困擾醫(yī)生們的難題。他們嘗試過使用繃帶包扎、敷料、接觸氧氣和生長因子等多種治療方式,但效果往往有限。早在20世紀(jì)60年代,研究人員就觀察到電刺激可以幫助皮膚傷口加速愈合。然而,用于產(chǎn)生電場的設(shè)備通常很大,需要患者住院治療才能實現(xiàn)。為此,威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的蔡偉波、王旭東及同事們開發(fā)了一種靈活的自供電繃帶,可以將皮膚的運動轉(zhuǎn)化為治療用的電場。他們將傷口愈合速度加快歸因于電場誘導(dǎo)的纖維細胞遷移、增殖和分化。
為了給電子繃帶提供動力,研究人員通過堆疊聚四氟乙烯(PTFE)、銅箔和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成了可穿戴的納米發(fā)電機。納米發(fā)電機能將正?;顒踊蚝粑鼘?dǎo)致的皮膚運動轉(zhuǎn)換成微小的電脈沖,然后電流會被導(dǎo)流到兩個工作電極上,從而在皮膚傷口兩側(cè)產(chǎn)生弱電場。為了進行研究,他們將繃帶貼在老鼠背部的傷口上進行測試,其中電子繃帶覆蓋的傷口在3天內(nèi)愈合,而不存在電場的對照繃帶則需12天。