李舟等：自供电敷料重塑伤口内源性电场促进创面修复

xiuxing

据估计，全球每年约有5000万人遭受不同程度的皮肤损伤，其中相当一部分发展为慢性创面或过度增生性瘢痕，是公共卫生领域的重大挑战。负压创面治疗技术（NPWT）是控制急/慢性创面感染的核心技术；但遗憾的是，临床证据显示，NPWT并不能直接促进创面再上皮化的核心步骤-表皮迁移；深刻理解NPWT带来的病理生理变化，研发新的策略，对于急/慢性创面治疗技术的创新发展，显得尤为重要。

图1 EGD对大面积皮肤全层缺损创面的作用及机制

　　有研究发现，传统NPWT使创缘电解质持续流失，导致创面内源性电场衰降，不利于创面再上皮化。有鉴于此，作者将摩擦纳米发电机（TENG）与NPWT相结合，开发出一种基于自供电敷料（EGD）的电场耦合负压一体化治疗新技术（图1）。在EGD治疗系统中，间歇负压带来的敷料机械形变驱动TENG产生高压/低电流特性脉冲电，为创面提供稳定和安全的补偿电势，不仅抵消NPWT的副作用，而且重塑和增强创面内源性电场。EGD产生的电场诱发表皮细胞强大的趋电性迁移反应，并且促进巨噬细胞向M2表型转化；采用急/慢性皮肤创面模型证实，EGD显著抑制炎症反应，促使创面更早地进入增殖期；通过诱导表皮细胞增殖和定向迁移，加速创面再上皮化；通过重建有序的细胞外基质和成熟的上皮微结构，提升重塑期新生皮肤愈合质量。EGD有效调控了创面修复的各个重要阶段，在加速创面修复和瘢痕预防方面取得重大突破，显示出诱人的临床转化前景。更重要的是，将NPWT升级为EGD的费用仅为6.78美元，这使得患者通过可负担的支出可获得更好的预后。EGD的开发也将为自供电刺激医疗器件的发展提供新思路。
　　相关研究成果由中科院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员和罗聃研究员联合陆军军医大学第一附属医院（西南医院）整形外科张家平主任以“Reshaping the Endogenous Electric Field to Boost Wound Repair via Electrogenerative Dressing”为题在线发表于Advanced Materials。
　　原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202208395
       文章来源：纳米能源所
          李舟，男，北京大学工学博士，曾留学于佐治亚理工学院，现任中科院北京纳米能源与系统研究所研究员，纳米能源与生物系统实验室负责人，入选中组部万人计划“青年拔尖”人才、教育部“新世纪优秀人才”、北京市“高创计划”青年拔尖人才和北京市“科技新星”。主要从事微纳能源与器件、植入式器件以及生物材料的研究，探索新型微纳传感技术与生物测量方法。在Science Advances（Science子刊）、Adv. Mater., Nano Letters，ACS Nano，Annual Review of Biomedical Engineering 等国际顶级学术期刊上共发表SCI文章40余篇，引次数超过2000次。2012年获得国际医学与生物工程联合会（IFMBE）的“青年研究者奖”，国际发明展览会“发明创业奖·项目奖”金奖和中国生物医学工程学会“青年论文竞赛”一等奖。现任中国生物医学工程学会青年委员、中国生物工程学会青年委员。获国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、北京市科技项目和教育部博士点基金等基金课题的经费支持。