实验性质的智能绷带可通过电击慢性伤口加速愈合

实验性质的智能绷带可通过电击慢性伤口加速愈合绷带中的生物传感器持续监测伤口的电阻抗和温度。过去的研究表明，阻抗随着伤口愈合而增加，而温度则随着炎症的消退而下降。如果这些指标表明伤口难以愈合，绷带中的电刺激器就会被触发，向下层组织输送小电流。如同其他伤口冲洗敷料的情况一样，这样做据称可以通过加快角质细胞（皮肤细胞）迁移到伤口部位的速度，杀死细菌、加速组织闭合并减少感染。当绷带开始工作时，它使用一个内置的无线电天线与配对的智能手机进行无线通信。使用该手机的护理人员因此可以检查伤口的状况，而不必通过移除绷带反复打扰到伤口的愈合。也就是说，当需要取下绷带时，将其加热到40ºC（104ºF）可以使水凝胶无害地从伤口表面脱落。一张图说明了如何将绷带应用于慢性伤口，赖建诚，鲍研究小组@斯坦福大学在对小鼠进行的测试中，发现使用该设备可将愈合时间加快约25%，并促进皮肤再生约50%。科学家们强调，这种绷带可能还需要一段时间才能用于人身上，因为它仍然需要扩大到人类使用的尺寸，而且生产成本必须降低。它最终还可能纳入更多的传感器，以测量pH值、代谢物和生物标志物。研究人员认为，它应该既能帮助慢性伤口更快愈合，又能促进我们对这种伤口如何愈合的理解。该研究论文的共同第一作者ArtemTrotsyuk博士说："通过在一个设备中的刺激和传感，智能绷带加快了愈合速度，但它也能跟踪伤口的改善情况。我们认为它代表了一种新的模式，将促成新的生物发现，并探索以前难以测试的关于人类愈合过程的假设"。这篇论文最近发表在《自然-生物技术》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333739.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333739.htm

愈合速度提高30% 还会完全溶解于人体：科学家发明第一款瞬时电子绷带

愈合速度提高30%还会完全溶解于人体：科学家发明第一款瞬时电子绷带此外，该绷带持续跟踪愈合过程，一旦不再需要，就会完全溶解，包括其电极，进入体内。这项新发明可能是糖尿病患者的宝贵财富，他们的伤口可能导致截肢或死亡等严重后果。这项研究发表在《科学进展》杂志上。它标志着第一个能够提供电疗的生物可吸收绷带和第一个智能再生系统的例子。吉列尔莫-阿梅尔教授手里拿着这个小而薄的柔性装置。资料来源：西北大学"当一个人出现伤口时，目标总是尽可能快地关闭这个伤口，"西北大学的GuillermoA.Ameer说，他是这项研究的共同负责人。"否则，一个开放的伤口很容易受到感染。而且，对于糖尿病患者来说，感染更难治疗，也更危险。对于这些患者来说，真正适合他们的、具有成本效益的解决方案的需求还没有得到满足。我们的新绷带具有成本效益，易于应用，适应性强，舒适，并能有效地关闭伤口，防止感染和进一步的并发症。"西北大学的约翰-A-罗杰斯说："虽然它是一个电子设备，但与伤口床接触的活性成分是完全可吸收的，"他共同领导了这项研究。"因此，这些材料在愈合过程完成后会自然消失，从而避免了物理提取可能对组织造成的任何损害。"作为再生工程方面的专家，Ameer是西北大学麦考密克工程学院生物医学工程的DanielHaleWilliams教授和西北大学范伯格医学院的外科教授。他还负责指导高级再生工程中心（CARE）和再生工程博士前培训项目，该项目由美国国家卫生研究院资助。罗杰斯是麦考密克和芬伯格的材料科学与工程、生物医学工程和神经外科的路易斯-辛普森和金伯利-奎雷教授。他还负责指导奎雷-辛普森生物电子学研究所。通过使电极具有生物可吸收性，研究人员能够确保该设备不会干扰愈合和新组织生长。电力的力量美国有近3000万人患有糖尿病，其中约有15%至25%的人在他们生命中的某个阶段出现糖尿病足溃疡。因为糖尿病会导致神经损伤，从而导致麻木，所以糖尿病患者可能会经历一个简单的水泡或小刮伤，但却没有被注意到，也没有得到治疗。由于高血糖水平还使毛细血管壁变厚，血液循环减慢，使这些伤口更难愈合。这是一场完美的风暴，让一个小伤口演变成一个危险的伤口。研究人员很想知道，电刺激疗法是否能帮助关闭这些顽固的伤口。据Ameer说，伤害会扰乱身体的正常电信号。通过应用电刺激，它恢复了身体的正常信号，吸引新细胞迁移到伤口床上。吉列尔莫-阿梅尔拿着电子绷带"我们的身体依靠电信号来运作，"Ameer说。"我们试图恢复或促进整个伤口有一个更正常的电环境。我们观察到，细胞迅速迁移到伤口，并在该地区再生皮肤组织。新的皮肤组织包括新的血管，并且炎症得到了抑制"。历史上，临床医生曾使用电疗来治疗。但大多数这种设备包括有线的、笨重的装置，只能在医院环境中的监督下使用。为了设计一种更舒适的产品，可以在家里全天候佩戴，Ameer与罗杰斯合作，罗杰斯是一位生物电子学先驱，在2018年首次提出了生物可吸收电子医学的概念。远程控制这两位研究人员和他们的团队最终开发出一种小型、灵活的绷带，柔软地包裹着受伤部位。该智能再生系统的一侧包含两个电极：一个微小的花形电极正好位于伤口床的顶部，一个环形电极则位于健康组织上，包围整个伤口。该设备的另一面包含一个能量收集线圈，为系统供电，还有一个近场通信（NFC）系统，用于实时无线传输数据。该团队还包括可以评估伤口愈合情况的传感器。通过测量横跨伤口的电流电阻，医生可以监测进展。电流测量的逐渐减少与愈合过程直接相关。因此，如果电流仍然很高，那么医生就知道出了问题。通过建立这些功能，该设备可以在没有电线的情况下远程操作。在远处，医生可以决定何时应用电刺激，并可以监测伤口的愈合进度。Ameer说："当伤口试图愈合时，它会产生一个潮湿的环境。然后，随着它的愈合，它应该变干。水分改变了电流，所以我们能够通过跟踪伤口的电阻来检测。我们可以收集这些信息并以无线方式传输。在伤口护理管理方面，我们最好希望伤口在一个月内关闭。如果需要更长的时间，这种延迟会引起关注"。在一项小型动物模型研究中，研究人员每天只应用30分钟的电刺激。即使是这么短的时间，也使闭合的速度加快了30%。消失的行为当伤口愈合后，花形电极会简单地溶解在体内，绕过了对其进行检索的需要。该团队用一种叫做钼的金属制作了电极，这种金属广泛用于电子和半导体应用。他们发现，当钼足够薄时，它可以进行生物降解。此外，它不会干扰愈合过程。"我们首先发现钼可以被用作伤口愈合的可生物降解的电极，"Ameer说。"大约六个月后，它的大部分都消失了。而且我们发现在器官中的积聚非常少。没有什么不正常的现象。但我们用于制造这些电极的金属量是如此之少，我们预计它不会造成任何重大问题。"接下来，该团队计划在一个更大的动物模型中测试他们的绷带对糖尿病溃疡的作用。然后，他们的目标是在人类身上进行测试。因为这种绷带利用人体自身的愈合能力，而不释放药物或生物制剂，它面临的监管障碍较少。这意味着患者可能会更早地看到它上市。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353623.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353623.htm

牛奶中的蛋白质能显著加快伤口愈合

牛奶中的蛋白质能显著加快伤口愈合酪蛋白是一种存在于哺乳动物乳汁中的蛋白质，在牛奶中含量最高，高达80%。近十年来，人们对酪蛋白的抗菌、抗氧化和抗炎特性及其作为高蛋白膳食补充剂的作用越来越感兴趣。在这项研究中，加州大学洛杉矶分校的研究人员将纯酪蛋白与聚己内酯（PCL）（一种生物可降解聚酯，常用作绷带材料）混合。他们使用一种名为加压回旋的技术将这种混合物纺成类似绷带的纤维，并用这种纤维制成了注入酪蛋白的绷带。如果采用电纺丝等其他更昂贵的制造方法，就不可能做到这一点。皮肤上有相同小穿孔的大鼠被分成三组。第一组的伤口使用注入酪蛋白的绷带，第二组使用普通PCL绷带，第三组不使用绷带。分别在3天、7天、10天和14天后，通过对伤口进行拍照和测量，以及在显微镜下进行检查，检查伤口的愈合进度。研究小组发现，14天后，使用注入酪蛋白绷带的伤口愈合到原来大小的5.2%，而使用普通绷带组的伤口愈合到原来大小的31.1%，未使用绷带组的伤口愈合到原来大小的45.6%。分析还证实，酪蛋白绷带是无毒的，用酪蛋白绷带处理过的伤口周围的免疫相关分子水平要低得多。该研究的第一作者朱拜尔-艾哈迈德博士（UCL机械工程）说："天然材料具有一些奇妙的特性，其中许多特性尚不为人知。我们知道酪蛋白被认为有愈合伤口的功效，我们的研究结果表明，酪蛋白在伤口敷料等医疗应用方面有很大的潜力。要确保酪蛋白敷料对人体安全有效，还需要做更多的工作，但这些初步研究结果很有希望。"鉴于酪蛋白是脱脂奶的废品，如果它被批准用于人体治疗，将是一种相对廉价的材料，可以规模化生产。然而，天然物质的化学成分和效力可能各不相同，如果要在临床上使用酪蛋白，就必须解决这个问题，因为一致性是安全有效治疗的关键。该研究的资深作者莫汉-埃迪里辛格（MohanEdirisinghe）教授说："迄今为止的所有研究都表明，酪蛋白具有伤口愈合的潜力，但目前我们还不清楚其中的详细原因。酪蛋白具有抗菌和消炎特性，这肯定是其中的一个原因。下一步将是了解发生的生物相互作用，然后才能考虑在人体中进行临床试验。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374053.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374053.htm

科学家研制出能将糖尿病伤口愈合速度提高3倍的新型凝胶

科学家研制出能将糖尿病伤口愈合速度提高3倍的新型凝胶糖尿病患者的自然伤口愈合过程常常受到影响，导致伤口久治不愈，有时会造成严重感染，甚至截肢。为了应对这一全球性的医疗挑战，新加坡国立大学（NUS）的一组科学家开发出了一种突破性的磁性凝胶，旨在加快糖尿病患者伤口的愈合。这种新方法不仅有望加快伤口恢复，还能降低伤口复发和随后截肢的可能性。每次治疗都需要在绷带上预先涂上含有促进伤口愈合的皮肤细胞和磁性颗粒的水凝胶。为了最大限度地提高治疗效果，会使用一个无线外磁装置来激活皮肤细胞，加速伤口愈合过程。理想的磁刺激持续时间约为一到两个小时。EzoicLab实验室的测试表明，与目前的传统方法相比，磁刺激治疗糖尿病伤口的愈合速度要快三倍左右。此外，虽然研究的重点是治愈糖尿病足溃疡，但该技术有可能治疗烧伤等各种复杂伤口。郑安迪助理教授（中）与新加坡国立大学的寿宇峰博士（右）和乐志成博士（左）共同开发了一种创新的磁性伤口愈合凝胶，有望加速糖尿病伤口的愈合。郑副教授拿着预装磁性凝胶的石膏，寿博士拿着磁刺激装置。图片来源：新加坡国立大学新加坡国立大学设计与工程学院生物医学工程系助理教授安迪-郑（AndyTay）带领由新加坡国立大学健康创新与技术研究所（NUSInstituteforHealthInnovation&Technology）的研究人员组成的团队说："传统的敷料在伤口愈合方面并没有发挥积极作用。敷料只是防止伤口恶化，患者需要每两三天换一次敷料。这给我们的医疗系统带来了巨大的成本，也给病人带来了不便。"相比之下，新加坡国立大学的独特发明采用了一种全面的'一体化'伤口愈合方法，从多个方面加速了伤口愈合过程。郑助教解释说："我们的技术解决了与糖尿病伤口相关的多个关键因素，同时控制伤口区域升高的葡萄糖水平，激活伤口附近休眠的皮肤细胞，恢复受损的血管，修复伤口内被破坏的血管网络。"新加坡国立大学团队在最近发表在科学杂志《先进材料》上的一篇论文中介绍了他们的创新成果。这项研究由新加坡科学技术研究局、南洋理工大学、中山大学和武汉理工大学的科学家合作完成。慢性糖尿病伤口：重大医疗挑战目前，全球有超过5亿人患有糖尿病，预计这一数字还将大幅上升。因此，慢性糖尿病伤口，如足部溃疡（最常见、最难治疗的伤口之一），已成为全球医疗保健的一大挑战。这些伤口的传统治疗方法往往不能令人满意，导致健康问题反复发作、久治不愈，在很多情况下还会导致截肢。全世界每年约有910万到2610万例糖尿病足溃疡，约15%到25%的糖尿病患者在一生中会患上糖尿病足溃疡。新加坡是全球糖尿病下肢截肢率最高的国家之一，平均每天约有四例。新加坡国立大学的一个研究小组开发出一种创新的磁性伤口愈合凝胶，有望加速糖尿病伤口的愈合，降低复发率，进而减少截肢事件的发生。将预先装有磁性水凝胶的绷带贴在伤口上，然后使用外部设备加速伤口愈合。资料来源：新加坡国立大学温和地"锻炼"皮肤细胞皮肤细胞在日常活动中不断受到机械力的作用。然而，伤口患者通常被建议不要进行剧烈活动，如行走，这可能会杀死对愈合至关重要的剩余细胞。郑副教授说："我们团队所取得的成果是，通过施加温和的机械刺激，确定了一个甜蜜点。其结果是，剩余的皮肤细胞得到了'锻炼'以愈合伤口，但并没有达到杀死它们的程度。"这种专门设计的伤口愈合凝胶含有两种美国食品和药物管理局批准的皮肤细胞--角质形成细胞（对皮肤修复至关重要）和成纤维细胞（用于形成结缔组织）--以及微小的磁性颗粒。当与外部设备产生的动态磁场相结合时，凝胶的机械刺激会促使真皮成纤维细胞变得更加活跃。这种创新型磁性水凝胶由新加坡国立大学的一个研究小组开发，它含有促进伤口愈合的皮肤细胞和磁性微粒，采用了一种"一体化"的综合伤口愈合方法，从多个方面加速了伤口愈合过程。资料来源：新加坡国立大学实验室测试表明，磁性伤口愈合凝胶增强了成纤维细胞的活性，使细胞的生长速度提高了约240%，胶原蛋白的产量增加了一倍多，胶原蛋白是伤口愈合的关键蛋白质。磁性伤口愈合凝胶还能改善与角质细胞的交流，促进新血管的形成。郑副教授补充说："我们采取的方法不仅能加快伤口愈合，还能促进伤口的整体健康，降低复发几率。"新加坡国立大学团队从2021年到2023年一直致力于该项目，以证明这种新方法的可行性。这项创新已经申请了专利。磁性伤口愈合凝胶在改善糖尿病伤口愈合方面显示出巨大的前景，它还可以彻底改变其他复杂类型伤口的治疗。研究论文的共同第一作者、新加坡国立大学设计与工程学院生物医学工程系研究员寿宇峰博士说："磁响应水凝胶与无线磁诱导动态机械刺激相结合，解决了伤口愈合的基本挑战，如创造有利的微环境和促进组织再生。这些原理和我们技术的适应性，以及它对病人的普遍易用性，意味着它可以应用于改善糖尿病以外的各种情况下的伤口愈合，包括烧伤和慢性非糖尿病溃疡。"研究人员正在进行更多测试，以进一步改进磁性伤口愈合凝胶，提高其有效性。他们还在与临床合作伙伴合作，利用糖尿病人体组织测试凝胶的有效性。郑副教授说："这是在主动伤口护理方面迈出的重要一步。"我们的目标是提供一种有效、方便的伤口愈合解决方案，改善全球数百万人的治疗效果。""伤口愈合，尤其是糖尿病足溃疡领域的伤口愈合，一直是一个具有挑战性的领域。"盛港综合医院骨科外科顾问FrancisWongKengLin助理教授说："糖尿病足患者的伤口愈合情况不如正常患者，他们的愈合过程往往需要很长时间。伤口愈合技术的进步将缩短患者的疗程，使他们能够尽快恢复生活，从而提高工作效率和生活质量。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1392189.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1392189.htm

一种研发中的智能绷带在未来有望被用来监测和治疗慢性伤口

一种研发中的智能绷带在未来有望被用来监测和治疗慢性伤口它包括一个灵活的、可拉伸的、生物兼容的聚合物基底，在基底的下面是一个感觉电极阵列，一对电压调制电极，以及一层药物负载的水凝胶。安装在该基底之上的是一个小型的、灵活的印刷电路板，其中包含电池、蓝牙芯片和温度传感器等电子设备。敷料具有高度的可伸展性和灵活性LanceHayashida/Caltech一旦直接应用于伤口部位，该绷带将持续使用其传感器检查尿酸、铵、葡萄糖和乳酸等化学物质的浓度--此外它还检查伤口的pH值和温度变化--所有这些都是感染或炎症的指标。如果检测到任何此类指标，绷带会通过向附近的智能手机或其他设备发送警报来做出反应。它还利用其电压调制电极来触发水凝胶的药物释放，并向伤口床提供低压电流，刺激新组织的再生。一个较大版本的智能绷带LanceHayashida/加州理工学院在对大鼠进行的实验室测试中，该技术被证明在准确传递伤口状态数据、杀死大肠杆菌等有害细菌以及加快类似糖尿病皮肤溃疡的慢性伤口愈合方面是成功的。现在计划要求进行人体试验。高说："我们已经在小动物模型中展示了这一概念证明，但接下来，我们希望提高该设备的稳定性，同时在更大的慢性伤口上进行测试，因为伤口参数和微环境可能因部位而异。"有关这项研究的论文最近发表在《科学进展》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351419.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351419.htm

研究发现电刺激可使糖尿病伤口的愈合速度提高三倍

研究发现电刺激可使糖尿病伤口的愈合速度提高三倍糖尿病患者因脚部伤口和溃疡而截肢的可能性要高出15倍。因此，重要的是要注意即使是小的割伤、擦伤和抓伤，也有可能发展成较大的伤口。当糖尿病控制得不好时，血糖水平比正常要高。因此，营养物质和氧气无法为细胞提供能量，免疫系统不能有效地发挥作用，而且体内普遍存在着炎症。这些事情减缓了伤口愈合过程，增加了感染的风险。老年人、血液循环不良的人和脊柱受伤的人的伤口修复速度也会变慢。来自瑞典查尔姆斯理工大学和德国弗莱堡大学的研究人员已经开发出一种方法，用电来加速慢性伤口的愈合，尤其是糖尿病患者。该研究的通讯作者MariaAsplund说："慢性伤口是一个巨大的社会问题，我们并没有听到很多。我们发现了一种可能使伤口愈合速度提高三倍的方法，这对糖尿病患者和老年人来说是一个改变游戏规则的因素，他们经常因伤口无法愈合而深受其害。"用电来刺激愈合并不是一件新鲜事。近年来，我们已经看到了智能绷带和绷带的发展，这些绷带在溶解前会对伤口进行电击。使用电力促进愈合的基本原理是，皮肤细胞具有电接触性，这意味着如果将电场放在一个充满皮肤细胞的培养皿中，细胞将向其迁移。在目前的研究中，研究人员调查了利用这一原理，用电引导细胞更快地愈合伤口，特别是在糖尿病患者身上。他们专注于角质细胞--在皮肤中发现的最主要的细胞类型--在皮肤修复中发挥着重要作用。当它们进行皮肤修复时，角质细胞作为一个集体迁移。研究人员通过结合激光诱导石墨烯（LIG）和集成水凝胶创建了一种能够维持数小时直流电刺激的微流体平台。LIG是通过将聚合物转化为多孔的三维形式的石墨烯制成的。使用一个微小的、工程化的"芯片上的伤口"，他们评估了电刺激的伤口愈合，首先是健康细胞，然后是模仿糖尿病角质细胞的细胞。Asplund说："我们能够表明，关于电刺激的旧假设可以被起诉，使伤口的愈合速度明显加快。为了研究这对伤口的确切作用，我们开发了一种生物芯片，在上面培养皮肤细胞，然后在上面制造微小伤口。然后我们用电场刺激一个伤口。"使用大约200mV/mm的低电场，他们发现直流电刺激在所有情况下都能使伤口更快地闭合，并且不会对细胞产生负面影响。当电流只作用于伤口的一侧而不是两侧时，伤口愈合的效果也更强。单向刺激导致伤口在10小时内完全闭合，而未受刺激的伤口当时只关闭了约36%。这相当于伤口闭合率增加了近三倍。当研究人员对"糖尿病细胞"施加电流时，他们发现在单向刺激12小时后，细胞约有34%闭合，而未受刺激的对照组约有12%。该结果与在健康细胞中看到的结果相当，导致研究人员得出结论，电细胞引导导致更快的伤口闭合，包括在糖尿病患者身上。"我们已经研究了糖尿病的伤口模型，并调查了我们的方法是否能在这些情况下有效，"Asplund说。"我们看到，当我们在细胞中模拟糖尿病时，芯片上的伤口愈合得非常慢。然而，通过电刺激，我们可以提高愈合的速度，使受糖尿病影响的细胞几乎对应于健康的皮肤细胞。"重要的是，研究人员在没有使用盐桥的情况下取得了这些结果，盐桥是含有一种电解质的管子，在两种溶液之间提供电接触。他们说，这应该能使该技术更容易转化为3D模型。他们计划继续研究，以开发适合个人使用的可销售的伤口愈合产品。Asplund说："我们现在正在研究不同的皮肤细胞在刺激过程中如何相互作用，以便向现实的伤口迈进一步。我们希望开发一个概念，能够'扫描'伤口，并根据个人伤口调整刺激。我们相信，这是未来有效帮助有缓慢愈合伤口的个人的关键"。这项研究发表在《芯片实验室》（LabonaChip）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356973.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356973.htm