Det er ikke et chok:Bedre bandage fremmer kraftfuld heling

En ny, lavpris sårbandage udviklet af University of Wisconsin-Madison ingeniører kunne dramatisk fremskynde helingen på en overraskende måde.

Metoden udnytter energi genereret fra en patients egne kropsbevægelser til at påføre blide elektriske impulser på stedet for en skade.

I gnaverforsøg, forbindingerne reducerede helingstiden til kun tre dage sammenlignet med næsten to uger for den normale helingsproces.

"Vi var overraskede over at se en så hurtig genopretningsrate, " siger Xudong Wang, en professor i materialevidenskab og teknik ved UW-Madison. "Vi havde mistanke om, at enhederne ville have en vis effekt, men størrelsen var meget mere, end vi havde forventet."

Wang og samarbejdspartnere beskrev deres sårforbindingsmetode i dag (29. nov., 2018) i bladet ACS Nano .

Forskere har i flere årtier vidst, at elektricitet kan være gavnligt for hudheling, men de fleste elektroterapienheder, der er i brug i dag, kræver omfangsrigt elektrisk udstyr og komplicerede ledninger for at levere kraftige stød af elektricitet.

"Akutte og kroniske sår udgør en betydelig byrde i sundhedsvæsenet verden over, " siger samarbejdspartner Angela Gibson, professor i kirurgi ved UW-Madison og en brandsårskirurg og direktør for sårhelingstjenester ved UW Health. "Brugen af ​​elektrisk stimulation i sårheling er ualmindeligt."

I modsætning til eksisterende metoder, den nye dressing er meget mere ligetil.

"Vores enhed er lige så praktisk som en bandage, du lægger på din hud, " siger Wang.

De nye forbindinger består af små elektroder til skadestedet, der er knyttet til et bånd, der holder energi-høstende enheder kaldet nanogeneratorer, som er sløjfet rundt om bærerens torso. Den naturlige udvidelse og sammentrækning af bærerens brystkasse under vejrtrækning driver nanogeneratorerne, som leverer elektriske impulser med lav intensitet.

"Arten af ​​disse elektriske impulser ligner den måde, kroppen genererer et indre elektrisk felt på, " siger Wang.

Og, disse laveffektimpulser vil ikke skade sundt væv som traditionelle, højeffekts elektroterapienheder evt.

Faktisk, forskerne viste, at udsættelse af celler for højenergiske elektriske impulser fik dem til at producere næsten fem gange flere reaktive iltarter - væsentlige risikofaktorer for kræft og cellulær aldring - end celler, der blev udsat for nanogeneratorerne.

Også en velsignelse for heling:De fastslog, at laveffektimpulserne øgede levedygtigheden for en type hudcelle kaldet fibroblaster, og eksponering for nanogeneratorens pulser tilskyndede fibroblaster til at stille op (et afgørende skridt i sårheling) og producere flere biokemiske stoffer, der fremmer vævsvækst.

"Disse resultater er meget spændende, " siger samarbejdspartner Weibo Cai, professor i radiologi ved UW-Madison. "De detaljerede mekanismer skal stadig belyses i det fremtidige arbejde."

På den måde, forskerne sigter efter at pirre præcist, hvordan de blide pulser hjælper med at helbrede. Forskerne planlægger også at teste apparaterne på svineskind, som tæt efterligner menneskeligt væv.

Og, de arbejder på at give nanogeneratorerne yderligere muligheder – ved at tilpasse deres struktur for at tillade energiindsamling fra små umærkelige trækninger i huden eller den dunkende puls fra et hjerteslag.

"De imponerende resultater i denne undersøgelse repræsenterer et spændende nyt spin på elektrisk stimulation for mange forskellige sårtyper, givet designets enkelhed, " siger Gibson, som vil samarbejde med holdet for at bekræfte reproducerbarheden af ​​disse resultater i humane hudmodeller.

Hvis holdet har succes, apparaterne kunne hjælpe med at løse en stor udfordring for moderne medicin.

"Vi tror, ​​at vores nanogenerator kan være den mest effektive tilgang til elektrisk stimulering til mange terapeutiske formål, " siger Wang.

Og fordi nanogeneratorerne består af relativt almindelige materialer, prisen vil ikke være et problem.

"Jeg tror ikke, at prisen vil være meget mere end en almindelig bandage, " siger Wang. "Enheden i sig selv er meget enkel og praktisk at fremstille."