新聞網(wǎng)訊 傳統(tǒng)的創(chuàng)傷口治療策略，如抗生素使用、各種藥膏、手術(shù)縫合以及水凝膠敷料等，雖廣泛應(yīng)用于連接受損組織并加速傷口愈合，但諸如抗生素濫用等越來(lái)越多的問題正逐漸顯現(xiàn)。此外，常規(guī)的電刺激治療創(chuàng)傷雖然有效，但其所需的設(shè)備通常體積龐大，使用不便，且維護(hù)成本高昂，這些問題限制了其實(shí)際應(yīng)用的范圍和效果。在當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境下，摩擦電納米發(fā)電機(jī)（TENG）不僅發(fā)揮了電刺激治療創(chuàng)傷愈合的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，還克服了傳統(tǒng)電源的攜帶不便和使用復(fù)雜的問題。然而，常規(guī)TENG的固有缺點(diǎn)在于兩摩擦層材料在接觸時(shí)在介觀層面上存在不平整，而在微觀層面上存在進(jìn)一步的起伏，導(dǎo)致兩摩擦層無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全的有效接觸。這種不完全接觸限制了材料間的電子交換，進(jìn)而影響了電流密度等電能輸出，制約了其在生物醫(yī)藥等關(guān)鍵應(yīng)用的潛力。
針對(duì)以上問題，藥學(xué)院馬慶明教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合物理學(xué)院王曉雄教授團(tuán)隊(duì)基于雙水相體系的液-液相分離原理，構(gòu)建了新型水-水摩擦電納米發(fā)電機(jī)（A-A TENG）。憑借其獨(dú)特的水相摩擦層材料物理性質(zhì)，保證了高效、完全的接觸與分離過程，顯著提升了輸出電流密度。在此基礎(chǔ)上，利用A-A TENG的高電信號(hào)輸出作為治療性電刺激，開發(fā)了新型多功能傷口愈合體系：A-A TENG產(chǎn)生的電信號(hào)通過導(dǎo)線傳輸至貼附在傷口上的導(dǎo)電水凝膠，確保電場(chǎng)的均勻性和穩(wěn)定性；增強(qiáng)的電流輸出不僅可以直接調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移行為，還可以增強(qiáng)抗菌作用，從而在創(chuàng)傷愈合的多個(gè)階段發(fā)揮重要作用，全流程加速創(chuàng)傷愈合。A-A TENG展現(xiàn)了一種新型TENG的全貌，其超高的電流輸出密度、獨(dú)特的接觸分離方式以及摩擦層的生物安全性不僅為創(chuàng)傷愈合提供了新的選擇，而且預(yù)示著其在多個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域的潛在重要作用。該項(xiàng)工作以“Aqueous-Aqueous Triboelectric Nanogenerators Empowered Multifunctional Wound Healing System with Intensified Current Output for Accelerating Infected Wound Repair” 為題發(fā)表在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Advanced Healthcare Materials》(1區(qū)TOP,IF=11.092)。藥學(xué)院馬慶明教授、物理學(xué)院王曉雄教授為論文通訊作者，藥學(xué)院2022級(jí)碩士研究生王偉江為該論文的第一作者。研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省泰山學(xué)者青年專家人才計(jì)劃、山東省高等學(xué)校青創(chuàng)科技計(jì)劃創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃等項(xiàng)目資助。
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