Przewlekłe rany są poważnym problemem zdrowotnym chorych na cukrzycę i osób starszych – w skrajnych przypadkach mogą prowadzić nawet do amputacji. Wykorzystując stymulację elektryczną, naukowcy z Chalmers University of Technology w Szwecji i Uniwersytetu we Freiburgu w Niemczech opracowali metodę, która przyspiesza proces gojenia, sprawiając, że rany goją się trzy razy szybciej.
Stare szwedzkie przysłowie mówi, że nigdy nie należy lekceważyć małej rany ani przyjaciela w potrzebie. U większości ludzi niewielka rana nie prowadzi do żadnych poważnych komplikacji, ale wiele powszechnych diagnoz znacznie utrudnia gojenie się ran.
Osoby z cukrzycą, urazami kręgosłupa lub słabym krążeniem mają upośledzoną zdolność gojenia się ran. Oznacza to większe ryzyko infekcji i ran przewlekłych , które w dłuższej perspektywie mogą prowadzić do tak poważnych konsekwencji jak amputacja.
Teraz grupa naukowców z Chalmers i Uniwersytetu we Freiburgu opracowała metodę wykorzystującą stymulację elektryczną w celu przyspieszenia procesu gojenia. Badanie „Bioelektroniczne mikroprzepływowe gojenie ran: platforma do badania stymulacji prądu stałego uszkodzonych kolektywów komórkowych” zostało opublikowane w czasopiśmie Lab on a Chip .
„Przewlekłe rany to ogromny problem społeczny, o którym niewiele się mówi. Nasze odkrycie metody, która może leczyć rany nawet trzykrotnie szybciej, może zmienić zasady gry między innymi dla osób chorych na cukrzycę i osób starszych, które często bardzo cierpią z ran, które się nie goją”,
Mówi Maria Asplund, profesor nadzwyczajny bioelektroniki na Chalmers University of Technology i kierownik badań nad projektem.
Elektryczne prowadzenie komórek dla szybszego gojenia
Naukowcy opracowali starą hipotezę, że elektryczna stymulacja uszkodzonej skóry może być stosowana do leczenia ran. Chodzi o to, że komórki skóry są elektrotaktyczne, co oznacza, że kierunkowo „migrują” w polach elektrycznych. Oznacza to, że jeśli pole elektryczne zostanie umieszczone na płytce Petriego z komórkami skóry, komórki przestaną się losowo poruszać i zaczną poruszać się w tym samym kierunku.
Naukowcy zbadali, w jaki sposób można wykorzystać tę zasadę do elektrycznego kierowania komórkami, aby rany goiły się szybciej. Używając małego opracowanego chipa, naukowcy byli w stanie porównać gojenie się ran w sztucznej skórze, stymulując jedną ranę elektrycznością i pozwalając jednej goić się bez elektryczności. Różnice były uderzające.
„Byliśmy w stanie wykazać, że starą hipotezę dotyczącą stymulacji elektrycznej można wykorzystać do znacznie szybszego gojenia się ran. Aby dokładnie zbadać, jak to działa w przypadku ran, opracowaliśmy rodzaj biochipa, na którym hodowaliśmy komórki skóry, które następnie zrobiła małe rany.
Następnie stymulowaliśmy jedną ranę polem elektrycznym, co najwyraźniej doprowadziło do jej zagojenia się trzy razy szybciej niż rana, która goiła się bez stymulacji elektrycznej” – mówi Maria Asplund.Grać
GraćŹródło: Laboratorium na chipie (2023). DOI: 10.1039/D2LC01045C
Nadzieja dla diabetyków
W badaniu naukowcy skupili się również na gojeniu się ran w związku z cukrzycą, narastającym problemem zdrowotnym na całym świecie. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) i Międzynarodowej Federacji Diabetologicznej jeden na 11 dorosłych ma obecnie jakąś postać cukrzycy.
„Przyjrzeliśmy się cukrzycowym modelom ran i sprawdziliśmy, czy nasza metoda może być skuteczna nawet w tych przypadkach. Zauważyliśmy, że kiedy naśladujemy cukrzycę w komórkach, rany na chipie goją się bardzo wolno. Jednak dzięki stymulacji elektrycznej możemy przyspieszyć gojenie, tak aby komórki dotknięte cukrzycą prawie odpowiadały zdrowym komórkom skóry” – mówi Asplund.
Kolejnym krokiem jest indywidualne leczenie
Naukowcy z Chalmers otrzymali niedawno duży grant, który pozwoli im kontynuować badania w terenie, aw dłuższej perspektywie umożliwi rozwój produktów gojących rany dla konsumentów na rynku.
Podobne produkty pojawiały się już wcześniej, ale potrzebne są bardziej podstawowe badania w celu opracowania skutecznych produktów, które generują wystarczającą siłę pola elektrycznego i stymulują we właściwy sposób dla każdej osoby. W tym miejscu pojawia się Asplund i jej współpracownicy.
Przyglądamy się teraz, w jaki sposób różne komórki skóry wchodzą w interakcje podczas stymulacji, aby zbliżyć się o krok do realistycznej rany. Chcemy opracować koncepcję umożliwiającą „skanowanie” ran i dostosowywanie stymulacji w oparciu o indywidualną ranę. przekonany, że jest to klucz do skutecznej pomocy osobom z wolno gojącymi się ranami w przyszłości
