可帮助伤口愈合的自发电电子绷带

朱崇恺

 在大鼠皮膚上（左上方）用电子绷带覆盖的伤口比在对照绷带（右）下的伤口愈合得更快

众所周知，皮肤具有惊人的自愈能力。但在某些情况下，伤口的愈合会变得非常缓慢，或者根本不愈合，使人处在慢性疼痛、感染和留疤的风险之中。现在，研究人员已研制出一种自发电的绷带，它能在受伤处产生电场，从而大大缩短皮肤伤口愈合的时间。

一些慢性皮肤伤口包括糖尿病足溃疡、静脉溃疡和外科手术伤口，一直是困扰医生们的难题。他们尝试过使用绷带包扎、敷料、接触氧气和生长因子等多种治疗方式，但效果往往有限。早在20世纪60年代，研究人员就观察到电刺激可以帮助皮肤伤口加速愈合。然而，用于产生电场的设备通常很大，需要患者住院治疗才能实现。为此，威斯康星大学麦迪逊分校的蔡伟波、王旭东及同事们开发了一种灵活的自供电绷带，可以将皮肤的运动转化为治疗用的电场。他们将伤口愈合速度加快归因于电场诱导的纤维细胞迁移、增殖和分化。

为了给电子绷带提供动力，研究人员通过堆叠聚四氟乙烯（PTFE）、铜箔和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成了可穿戴的纳米发电机。纳米发电机能将正常活动或呼吸导致的皮肤运动转换成微小的电脉冲，然后电流会被导流到两个工作电极上，从而在皮肤伤口两侧产生弱电场。为了进行研究，他们将绷带贴在老鼠背部的伤口上进行测试，其中电子绷带覆盖的伤口在3天内愈合，而不存在电场的对照绷带则需12天。