可幫助傷口愈合的自發電電子繃帶

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、感染和留疤的風險之中。現在，研究人員已研制出一種自發電的繃帶，它能在受傷處產生電場，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傷口，一直是困擾醫生們的難題。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，用于產生電場的設備通常很大，需要患者住院治療才能實現。為此，威斯康星大學麥迪遜分校的蔡偉波、王旭東及同事們開發了一種靈活的自供電繃帶，可以將皮膚的運動轉化為治療用的電場。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電機。納米發電機能將正常活動或呼吸導致的皮膚運動轉換成微小的電脈沖，然后電流會被導流到兩個工作電極上，從而在皮膚傷口兩側產生弱電場。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天內愈合，而不存在電場的對照繃帶則需12天。