科幻走入现实,电流刺激“咻一下”愈合伤口 |CyberDaily

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封面:DALL-E3创作


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再也不怕跌伤了



在科幻电影中,时常可以看到受伤的男主用电流治愈伤口,或者躺在类似激光扫描而过的仪器里,快速修复伤口。在我们看来,现实似乎是不存在的,众所周知,一个人的身体出现伤口时,首先会有血小板“堵住”伤口,起到止血的作用。止血之后,人体的细胞会补充过来,填补伤口,实现愈合。但是,现在科幻电影里的剧情走入现实里,科学家已经研发出一个种可用电流刺激快速愈合伤口的技术。

来自瑞典查尔默斯理工学院(CTH)和弗莱堡大学的研究人员就提出了一种新颖的技术,使用电流刺激能使慢性伤口愈合得比以往任何时候都要快。

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电流刺激愈合伤口,比任何方法都快三倍

据了解,医学疾病如糖尿病、癌症、血液循环受阻以及脊髓损伤有时会破坏我们身体自愈伤口的自然能力。患有此类状况的患者经常会经历伤口无法愈合的情况。这些未修复的慢性伤口成为感染的源头,有时甚至会导致截肢,使患者的生活非常困难。在他们最新的研究中,研究人员声称通过电流刺激,可以使慢性伤口愈合的速度快三倍。

“慢性伤口是我们社会中一个巨大的问题,但我们并没有听到太多关于这个问题的讨论。我们发现的这种方法可能会使伤口愈合速度加快三倍,对于糖尿病患者和老年人等常常由于伤口无法愈合而遭受重创的人来说,这可能是一个游戏规则的改变者,” 研究报告的作者之一,同时也是 CTH 生物电子学副教授 Maria Asplund 说。

一份由自然医学图书馆在2021年发布的报告揭示,约有2.5%的美国人,也就是超过八百万人至少一次经历过慢性伤口。任何此类伤口都会使一个人容易受到感染,如果这个人已经上了年纪,他们患病的风险就会增加。因此,尽快治疗他们至关重要。有趣的是,研究人员提出的电刺激方法是基于一个广为人知的假设,即人类的皮肤是静电的。

这意味着我们的皮肤细胞对电流敏感。所以,当它们置于电场中时,细胞很可能开始向电场方向移动。基于这个假设作为他们研究的基础,研究人员进行了一项有趣的实验。


它是怎么治愈人的伤口的?

他们创建了一个包含培养皮肤细胞的生物芯片,这些细胞的性质类似于人类皮肤细胞。接下来,他们选择了两个细胞,对其进行了伤害。其中一个细胞在电场(200mV/mm)下得到修复,而另一个细胞没有电流刺激下自行愈合。

研究人员注意到,电流使前者的愈合速度比后者快三倍。Asplund说:“我们已经能够证明,旧的关于电刺激的假设可以被用来使伤口显著加速愈合。”

根据这项研究的作者们,一个电场就像皮肤细胞的一个指南针。在没有电流的情况下,细胞会随机移动,因此,愈合过程会比较慢。然而,当细胞被电流刺激时,它们会以一种方向排列并快速向损伤部位迁移,最终使伤口更快地愈合。

此外,研究人员还发现,由于电刺激,并没有在受伤的培养细胞上观察到任何副作用。

 

电刺激伤口愈合未来可以帮助数百万人,尤其是糖尿病患者


Asplund和她的团队相信,他们的愈合方法可以特别有效地帮助全球范围内糖尿病患者,他们通常患有慢性伤口的风险更大。在许多此类患者中,甚至最小的割伤也会变成溃疡和长时间持续的感染。

他们在糖尿病模型中测试了他们的方法,并发现,在电场的影响下,糖尿病细胞培养物的愈合速度增加了。Asplund进一步解释说:“通过电刺激,我们可以提升愈合速度,以至于糖尿病影响的细胞几乎相当于健康的皮肤细胞。”

研究人员声称,电刺激伤口愈合可以帮助全球数百万承受慢性伤口疼痛的患者。而在我国,随着糖尿病人数的增长、老龄化,慢性顽固性伤口患者的人数也在不断增长,据统计光我国糖尿病人数达到1.14亿人,其中糖尿病足的人数将近有7千万人数。电刺激伤口愈合,可能为其带来关键的愈合疗法。

 

下一步计划:个性化治疗


查尔默斯大学的研究人员获得了一大笔赠款,这将使他们能够继续在该领域的研究,从长远来看,能够为市场上的消费者开发伤口愈合产品。以前也有类似的产品,但需要进行更多的基础研究,才能开发出有效的产品,产生足够的电场强度,并以正确的方式刺激每个人。这就是Asplund和她的同事们参与进来的地方:

“我们现在正在研究不同的皮肤细胞在刺激过程中是如何相互作用的,以便更接近真实的伤口。我们希望开发一种能够“扫描”伤口的概念,并根据个人伤口调整刺激。我们相信,这是在未来有效帮助那些伤口愈合缓慢的人的关键。”

这是一个值得兴奋的信息,意味着,人们可以从慢性伤口的进一步感染中,免去不必要的风险。

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参考引用资料


[1]https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/LC/D2LC01045C

[2]https://old.globaltalent.net/index.php?m=&c=resume&a=project_show&id=8076






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