10년 2023월 XNUMX일(
나노 워크 뉴스) 움직임에 반응하여 전기를 생성하는 작은 드레싱은 상처 치유와 조직 재생을 가속화할 수 있습니다. 대만의 과학자들은 저널에서 상처 치유 기술의 최신 발전과 잠재적 응용을 검토했습니다.
신소재 과학 기술 (
“압전 및 마찰전기 나노발전기를 이용한 자가 보조 상처 치유”). 자연적인 상처 치유 과정에는 이온, 세포, 혈관, 유전자 및 면역 체계 간의 복잡한 상호 작용이 포함됩니다. 일련의 분자적 사건에 의해 모든 플레이어가 촉발됩니다. 이 과정의 필수적인 부분에는 조직을 덮고 있는 세포층인 손상된 상피에 의해 약한 전기장이 생성되는 것이 포함됩니다. 전기장은 상처 부위의 이온 구배의 결과로 형성되며, 이는 세포 이동을 지시하고 해당 부위의 혈관 형성을 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다. 과학자들은 1900년대 중후반에 전기장으로 조직을 자극하면 상처 치유가 향상될 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이 분야의 현재 연구는 이제 외부 전기 장비로 인해 방해를 받지 않는 작고 착용 가능하며 저렴한 패치를 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 이로 인해 크리스탈, 실크, 나무, 뼈, 머리카락, 고무와 같은 천연 재료와 석영, 세라믹, 폴리머와 같은 합성 재료를 포함한 압전 재료에 대한 연구가 이루어졌습니다. 이러한 물질은 기계적 응력에 노출되면 전류를 생성합니다. 합성 물질로 만든 나노발전기는 특히 유망하다. 예를 들어, 일부 연구팀은 상처 치유를 가속화하기 위해 폴리디메틸실록산 매트릭스에 산화아연 나노막대로 만든 자가 동력 압전 나노발전기를 사용하는 방법을 연구하고 있습니다. 산화아연은 압전성이 있고 생체 적합하다는 장점이 있습니다. 다른 과학자들은 높은 압전성, 화학적 안정성, 제조 용이성 및 생체 적합성 때문에 폴리우레탄 및 폴리불화비닐리덴(PVDF)으로 만든 지지체를 사용하고 있습니다. 이들 및 기타 압전 나노발전기는 실험실 및 동물 연구에서 유망한 결과를 보여주었습니다. 마찰전기 나노발전기(TENG)라고 불리는 또 다른 유형의 장치는 두 개의 인터페이스 재료가 서로 접촉하거나 분리될 때 전류를 생성합니다. 과학자들은 예를 들어 쥐의 상처 치유를 가속화하기 위해 호흡 동작에서 전기를 생성하는 TENG를 실험했습니다. 그들은 또한 국소 감염을 치료함으로써 상처 치유를 촉진하기 위해 항생제가 포함된 TENG 패치를 탑재했습니다. "압전 및 마찰 전기 나노발전기는 가벼운 무게, 유연성, 탄력성 및 생체 적합성으로 인해 자가 보조 상처 치유에 탁월한 후보입니다."라고 대만 국립 청화 대학교의 생명공학자인 Zong-Hong Lin은 말했습니다. "그러나 임상 적용에는 여전히 몇 가지 병목 현상이 있습니다." 예를 들어, 상처 치수가 매우 다양하기 때문에 크기에 맞게 맞춤화해야 합니다. 또한 상처에서 자연적으로 흘러나오는 체액에 의해 부정적인 영향을 받거나 부식되지 않고 단단히 부착되어야 합니다. “우리의 미래 목표는 실용적인 임상 적용을 위한 비용 효율적이고 효율적인 상처 드레싱 시스템을 개발하는 것입니다.”라고 Lin은 말합니다.
