Крошечные электрогенераторы могут ускорить заживление ран. Но как это работает?
Исследователи определили двух кандидатов на роль источников энергии для ускоряющих заживление ран пластырей
Естественный процесс заживления ран состоит из сложных взаимодействий между клетками и кровеносными сосудами, генами и иммунной системой, причем каждый компонент этого процесса запускается последовательностью молекулярных событий.
Неотъемлемой частью этого процесса является генерация слабого электрического поля поврежденным эпителием— слоем клеток, покрывающих ткань. Электрическое поле образуется в результате градиента ионов в раневом ложе, который играет важную роль в направлении миграции клеток и способствует образованию кровеносных сосудов в этой области.
В середине — конце 1900-х годов ученые обнаружили, что стимуляция тканей электрическим полем может улучшить заживление ран. Сегодня исследования в этой области сосредоточены на разработке небольших, носимых и недорогих пластырей для ускоренного заживления ран, у которых нет громоздкого внешнего оборудования.
Это привело к исследованиям пьезоэлектрических материалов, включая природные материалы, такие как кристаллы, шелк, дерево, кость, волосы и резина, а также синтетические материалы, такие как аналоги кварца, керамика и полимеры. Эти материалы генерируют электрический ток при воздействии механических нагрузок. Особенно перспективны наногенераторы, разработанные с использованием синтетических материалов.
В новом исследовании ученые представили обзор нескольких технологий, которые могут лечь в основу будущих пластырей для ускорения заживления ран. Согласно исследованию, самыми лучшими кандидатами на роль источников энергии для таких устройств являются трибо- и пьезоэлектрические генераторы, которые создают электроэнергию в ответ на вибрацию и механические нагрузки. Ученые показали, что современные версии таких генераторов способны питать крошечные пластыри, однако перед этим все же предстоит решить ряд проблем с конструкцией таких устройств, чтобы они были удобными и практичными.
