可幫助傷口愈合的自發(fā)電電子繃帶

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(duì)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(huì)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(xiǎn)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(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(xì)胞遷移、增殖和分化。

為了給電子繃帶提供動(dòng)力，研究人員通過堆疊聚四氟乙烯（PTFE）、銅箔和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成了可穿戴的納米發(fā)電機(jī)。納米發(fā)電機(jī)能將正?；顒?dòng)或呼吸導(dǎo)致的皮膚運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成微小的電脈沖，然后電流會(huì)被導(dǎo)流到兩個(gè)工作電極上，從而在皮膚傷口兩側(cè)產(chǎn)生弱電場。為了進(jìn)行研究，他們將繃帶貼在老鼠背部的傷口上進(jìn)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(duì)照繃帶則需12天。