Drobné elektrické generátory by mohli urýchliť hojenie rán

Publikoval: ejrick van newman
13. februára 2022

Drobné obväzy, ktoré generujú elektrinu v reakcii na pohyb, by mohli urýchliť hojenie rán a regeneráciu tkaniva. Vedci z Taiwanu zhodnotili najnovšie pokroky a potenciálne aplikácie technológie hojenia rán v časopise Science and Technology of Advanced Materials.

Prirodzený proces hojenia rán zahŕňa komplexné interakcie medzi iónmi, bunkami, krvnými cievami, génmi a imunitným systémom, pričom každý hráč je spúšťaný sledom molekulárnych udalostí. Neoddeliteľnou súčasťou tohto procesu je vytváranie slabého elektrického poľa poškodeným epitelom – vrstvou buniek pokrývajúcich tkanivo. Elektrické pole vzniká v dôsledku iónového gradientu v lôžku rany, ktorý hrá dôležitú úlohu pri riadení migrácie buniek a podpore tvorby krvných ciev v danej oblasti.

Vedci zistili až koncom 20. storočia, že stimulácia tkaniva elektrickým poľom môže zlepšiť hojenie rán. Súčasný výskum v tejto oblasti sa teraz zameriava na vývoj malých, nositeľných a lacných náplastí, ktoré nie sú zaťažené externými elektrickými zariadeniami.

shutterstock 1731483250

To viedlo k výskumu piezoelektrických materiálov vrátane prírodných materiálov, ako sú kryštály, hodváb, drevo, kosť, vlasy a guma a syntetických materiálov, ako sú analógy kremeňa, keramika a polyméry. Tieto materiály generujú elektrický prúd, keď sú vystavené mechanickému namáhaniu. Obzvlášť sľubné sú nanogenerátory vyvinuté pomocou syntetických materiálov.

Niektoré výskumné tímy napríklad skúmajú použitie piezoelektrických nanogenerátorov s vlastným pohonom vyrobených z nanoriet z oxidu zinočnatého na polydimetylsiloxánovej matrici na urýchlenie hojenia rán. Oxid zinočnatý má tú výhodu, že je piezoelektrický a biokompatibilný. Iní vedci používajú lešenia vyrobené z polyuretánu a polyvinylidénfluoridu (PVDF) kvôli ich vysokej piezoelektrickosti, chemickej stabilite, jednoduchosti výroby a biokompatibilite. Tieto a ďalšie piezoelektrické nanogenerátory ukázali sľubné výsledky v laboratórnych štúdiách a štúdiách na zvieratách.

Iný typ zariadenia, nazývaný triboelektrický nanogenerátor (TENG), produkuje elektrický prúd, keď sa dva vzájomne prepojené materiály dostanú do vzájomného kontaktu a mimo neho. Vedci experimentovali s TENG, ktoré generujú elektrinu z dýchacích pohybov, napríklad na urýchlenie hojenia rán u potkanov. Náplasti TENG tiež naplnili antibiotikami na uľahčenie hojenia rán tým, že liečia aj lokalizovanú infekciu.

„Piezoelektrické a triboelektrické nanogenerátory sú vynikajúcimi kandidátmi na samopomocné hojenie rán vďaka svojej nízkej hmotnosti, flexibilite, elasticite a biokompatibilite,“ hovorí bioinžinier Zong-Hong Lin z Národnej univerzity Tsing Hua na Taiwane. „Ale stále existuje niekoľko prekážok ich klinickej aplikácie.“

Napríklad, stále je potrebné ich prispôsobiť tak, aby vyhovovali veľkosti, pretože rozmery rany sa značne líšia. Musia byť tiež pevne pripevnené bez toho, aby boli negatívne ovplyvnené alebo korodované tekutinami, ktoré prirodzene vychádzajú z rán.

„Naším budúcim cieľom je vyvinúť nákladovo efektívne a vysoko efektívne systémy obväzov na rany pre praktické klinické aplikácie,“ hovorí Lin.

Zdroj: nano-magazine.com

PREČÍTAJTE SI AJ

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

Viac ako 2,2 miliardy ľudí v súčasnosti žije v krajinách s nedostatkom vody a OSN odhaduje, že 3,5 milióna ročne zomiera na choroby súvisiace s vodou. Keďže oblasti, ktoré najviac potrebujú lepšiu pitnú vodu, sa nachádzajú aj na niektorých z najslnečnejších miest na...

MIKRORIASOVÉ ROBOTY ZACHYTÁVAJÚCE PLASTY VO VODE

MIKRORIASOVÉ ROBOTY ZACHYTÁVAJÚCE PLASTY VO VODE

Plastový odpad čoraz viac znečisťuje naše oceány a vodné cesty. Keď sa plasty v prostredí rozkladajú, fragmentujú sa na malé kúsky známe ako mikroplasty a nanoplasty. Mikroplasty sú plastové častice s veľkosťou do 5 mm, zatiaľ čo nanoplasty sú menšie ako 1 mikrón....

Multimodálne e-textílie na báze grafénu

Multimodálne e-textílie na báze grafénu

Prvýkrát v histórii spoločný výskumný tím z Kórejského inštitútu strojov a materiálov (KIMM) a Kórejského pokročilého inštitútu vedy a techniky (KAIST) vyvinul prispôsobené elektronické textílie s použitím grafénu. Prelomovú technológiu viedol hlavný výskumník...

Magnetický materiál čistí mikroplasty z vody

Magnetický materiál čistí mikroplasty z vody

Výskumníci z univerzity RMIT našli inovatívny spôsob, ako rýchlo odstrániť nebezpečné mikroplasty z vody pomocou magnetov. Vedúca výskumu profesorka Nicky Eshtiaghi uviedla, že existujúcim metódam môže trvať niekoľko dní odstránenie mikroplastov z vody, zatiaľ čo ich...

Inovatívna ťažba zlata vďaka nanočasticiam

Inovatívna ťažba zlata vďaka nanočasticiam

Zlato, najžiadanejší ušľachtilý kov, fascinuje ľudstvo po stáročia. Nedávny prelomový výskum spôsobil revolúciu v našom chápaní transportu a akumulácie zlata odhalením jedinečnej schopnosti nanočastíc zlata taviť sa a vytvárať nanomateliny zlata pri nižších teplotách....

Nové solárne články inšpirované očami hmyzu

Nové solárne články inšpirované očami hmyzu

Zbalenie malých solárnych článkov, ako sú mikrošošovky v zloženom oku hmyzu, by mohlo pripraviť cestu k novej generácii pokročilej fotovoltaiky, tvrdia vedci zo Stanfordskej univerzity. "Perovskity sú sľubné, lacné materiály, ktoré premieňajú slnečné svetlo na...

Čistejší vzduch v tuneloch vďaka betónu

Čistejší vzduch v tuneloch vďaka betónu

Kvalita vzduchu v podzemných cestných tuneloch býva horšia ako v iných cestných prostrediach v dôsledku zlej cirkulácie vzduchu. Na vyriešenie tohto problému vyvinuli výskumníci z Kórejského inštitútu stavebného inžinierstva a stavebných technológií (KICT)...

autor

ejrick van newman

Komentáre

0 komentárov