南京邮电大学范曲立&陈莹等：自粘式超声波驱动摩擦电纳米发电机用于皮下抗菌和促进伤口愈合

文摘科学 2024-11-22 09:12 北京

电刺激疗法在伤口愈合和组织再生方面具有巨大潜力。然而，传统方法通常需要外部电源和可植入电极，这可能限制它们的实际应用。

近日，南京邮电大学范曲立教授、陈莹副研究员和南京大学何爱军副教授等人在Science China Materials发表研究论文，报道了一种超声介导的自供电伤口愈合装置（LH-TENG）的开发。

本文要点

1) 该装置采用皮肤粘附性AgC@L-g-PAM/HPC水凝胶作为电极，在超声介导下，LH-TENG能牢固附着在组织表面，并在伤口区域周围产生均匀的电场，促进细胞迁移、增殖并加速愈合。

2) 该装置表现出抗菌特性，因此其在治疗感染的慢性伤口方面具有潜力。

Figure 1. Illustration of ultrasound-mediated LH-TENG for wound healing.

Figure 2. (a) Schematic showing the structure of LH-TENG. (b) The images of LH-TENG (left), the back of a hand adhered with LH-TENG (middle), and after LH-TENG being repeatedly applied and removed ten times (right). (c) The working mechanism of LH-TENG with the mediation of ultrasound.

Figure 3. (a) Schematic diagram of the in vitro scratch experiment setup for fibroblast cells’ proliferation and migrations. (b) Cell migration images of the scratch wound healing experiment. The cells were treated by ultrasound for 30 min, and images from each group were captured 20 h after incubation. (c) Relative wound area under different treatment. (d) CLSM images of DAPI-stained fibroblast cells show the proliferation status of three groups. The cells were treated by ultrasound for 30 min and were captured 30 h later. (e) Cell proliferation rate under different treatments.

Figure 4. (a) Schematic diagram of ultrasound treatment for skin injury in mice using LH-TENG. (b) The photographs and (c) corresponding wound contraction area taken on days 0, 2, 4, and 6 for the control, TENG, and TENG+US groups. (d) H&E (i), Masson’s trichrome (ii), and immunofluorescence (iii) staining for CD31 in wounds on day 6 following various treatments. (e) Quantitative results concerning the thickness of the epidermis from (d).

文章信息

Xiaowei Lv, Chunmei Guo, Sihan Luo, Lina Qi, Jingyi Shi, Jianhang Zhao, Ying Chen, Aijun He, Quli Fan. Self-adhesive ultrasound-mediated triboelectric nanogenerator device for subcutaneous antibacterial treatment and accelerated wound healing. Sci. China Mater. (2024).

https://doi.org/10.1007/s40843-024-3120-x

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