Procesul natural de vindecare al rănilor depinde de foarte mulți factori, precum oxigenarea, infecțiile, vârsta, hormonii, stres, diabet, obezitate, medicamentație, alcoolism, fumat, nutriție și lista poate continua. Totodată, la nivel celular, vindecarea este rezultatul interacțiunii dintre sistemul imunitar, vasele de sânge, genetica individului, celule și ioni. Toți acești factori declanșează o cascadă de evenimente moleculare, în favoarea sau defavoarea vindecării.
O etapă pivotală a acestui proces o implică generarea unui câmp electric slab de către epiteliul deteriorat. Câmpul electric se formează din cauza unui gradient de ioni din locusul rănii ce favorizează migrația celulară, sau fenomenul de galvanotaxie, în zona respectivă pentru formarea de noi vase de sânge.
La începutul anilor 1900, s-a descoperit faptul că rănile stimulate cu ajutorul unui câmp electric se vindecă mai repede, iar această descoperire este acum epicentrul noilor studii în terapia vindecării. Oamenii de știință se concentrează în prezent pe dezvoltarea unor plasturi mici, ușor de purtat și ieftini, care nu sunt îngreunați de echipamente electrice externe, deoarece rănile pot aparea oricând și oriunde.
Piezoelectricititatea, mai exact încărcarea electrică care se acumulează în anumite materiale solide, inclusive materiale naturale, precum lemnul, cristalele, mătasea, dar și în materiale sintetice precum ceramica și polimerii este fenomenul din spatele noilor tehnologii în vindecare.
Toate aceste tipuri de materiale generează un curent electric atunci când există manipulare mecanică, iar nanogeneratoarele din materiale sintetice usnt promițătoare.
Pe de-o parte, unii cercetători din domeniu s-au axat pe cercetarea utilizării nanogeneratorilor piezoelectrici autoalimentați, ce sunt construiți cu nanoroduri de ozid de zinc pe o matrice de polidimerilsiloxan. Oxidul de zinc îndeplinește două condiții vitale; este piezoelectric dar și biocompatibil. Pe de altă parte, alte echipe de cercetare folosesc schele realizate din poliuretan și fluorură de poliviniliden (PVDF). Acestea din urmă sunt favorabile în vindecarea rănilor datorită piezoelectricității ridicate, a stabilității chimice dar și ușurința de fabricare. La nivelul cercetării pe animale, ambele abordări par promițătoare, având rezultate considerabile în accelerarea vindecării.
O altă abordare din domeniu este și nanogeneratorul triboelectric (TENG). Bandajul funcționează prin utilizarea unui mic generator, numit nanogenerator, pentru a capta energia din mișcările naturale, cum ar fi respirația și contracțiile. Nanogeneratorul convertește această energie în impulsuri electrice ușoare care sunt trimise la un electrod din bandaj, care creează apoi un câmp electric în jurul rănii.
TENG produce curent electric când două materiale fac contact unul cu celălalt. Aceștia au creat un tip anume de plasturi TENG cu antibiotic, cu dublă acțiune. TENG generează electricitate din mișcările de respirație, iar antibioticul facilitează vindecarea prin tratarea infecției localizate la locul rănii.
Zong-Hong Lin de la Universitatea Națională Tsing Hua din Taiwan a declarat: “Nanogeneratorii piezoelectrici și triboelectrici sunt candidați excelenți pentru vindecarea autoasistată a rănilor datorită greutății lor ușoare, flexibilității, elasticității și biocompatibilității. Dar există încă mai multe blocaje în calea aplicării lor clinice.”
De exemplu, aceștia trebuie încă să fie personalizați, astfel încât să fie potriviți pentru mărime, deoarece dimensiunile rănilor variază foarte mult. De asemenea, trebuie să fie bine fixate, fără a fi afectate negativ sau corodate de fluidele care se scurg în mod natural din răni.
“Obiectivul nostru de viitor este de a dezvolta sisteme de pansamente pentru răni pentru a deservi cât mai multe aplicatii clinice”, spune Zong-Hong. Un pansament ce promovează vindecarea poate ajuta un număr mare de persoane, de la bolnavii cronici ale căror răni sunt veșnic deschise, până la cei ce s-au lovit dar au nevoie să continue.
Articol de Victoria Nănău
