探索生物电场的治疗潜力与未来趋势

B站影视 2024-12-12 09:37 2

摘要:创面愈合是人体自我修复的过程,但在多种因素影响下,这一过程可能变得复杂而缓慢。自古以来,医生和科学家们一直在寻找加速创面愈合的方法。从传统的草药敷贴到现代的生物工程技术,创面愈合的探索从未停止。

创面愈合是人体自我修复的过程,但在多种因素影响下,这一过程可能变得复杂而缓慢。自古以来,医生和科学家们一直在寻找加速创面愈合的方法。从传统的草药敷贴到现代的生物工程技术,创面愈合的探索从未停止。

近年来,创面微环境对愈合的影响越来越受到重视,生物电场在创面愈合领域的优异表现逐渐被发现。

一、电场治疗在临床的探索与发展

18世纪

意大利生物学家Galvani偶然发现当手术刀碰到被解剖的青蛙腿外露神经时,青蛙腿会发生抽搐现象,并通过实验证实了“生物电”的存在[1]。

1831年

意大利Matteucci采用电流计(galvanometer,以Galvani命名)在蛙腿神经和肌肉受损端测得损伤电流,进一步证实了神经、肌肉动作电位的存在[2]。

19世纪中期

德国生理学家Du Bois Reymond详细报道了生物电与神经刺激、肌肉收缩之间的关系,同时还发现手指伤口处存在电流[3],这种区别于动作电位的微直流“生物电”也被称为内源性电场[2]。

二、内源性电场在创面愈合应用的生物学意义

有研究表明,伤口处产生的内源性电场可以持续多个小时甚至数天。在伤口边缘500μm~1mm的范围内,电信号能够调节不同细胞的行为,直至伤口创面完全被上皮细胞覆盖,这些电信号才消失[4]。

(图[2])

可见,内源性电场是创伤愈合的重要条件,在促进创面愈合主要从以下方面发挥作用:

1)控制上皮细胞的细胞分裂和迁移从而增加了上皮愈合的速率;

2)诱导神经转向垂直于伤口边沿方向生长;

3刺激神经直接向伤口“发牙”[5.6.7];

4)刺激血管内皮细胞VEGF的表达,增加VEGF的产量,血管内皮细胞向伤口趋电迁移,损伤组织出现血管“发牙”再生,改善伤口血液供给,从而增加创伤愈合速率。若破坏这种自发内源性电场,创伤愈合速率将降低到原来的25%[6.8]。

创伤愈合虽然与电场密切相关,但伤口的愈合速度往往并不随着局部电场强度的增大而加快, 这可能是因为在健康个体自然选择使得细胞应答机制已达到最适,但在某种疾病状态下出现损伤电流,在伤口附近增加局部电场可改善创伤愈合速度[7]已有临床试验表明,局部外加电场可使组织损伤愈合速度增加13%-50%[6],外源性电场应运而生。

三、外源性电场对伤口愈合的作用

大量研究显示, 模拟的外源性电场可以通过指导细胞分裂、增殖和定向迁移来控制伤口愈合, 从而发挥其生物学效应[9]。

1)研究者通过人为的“刮伤”形成新鲜伤口,并给伤口施加一个外源性电场,电场极性决定伤口周围细胞的迁移方向,从而调节伤口的愈合或扩大[10、11、12]。

2)在体实验也证明,持续性电刺激 (500 m V/mm2) 在绝大多数情况下可以加速兔糜烂角膜上皮的形成,且电场作为糜烂愈合的刺激因子, 在上皮损伤的最初两天效果最明显[13]。

越来越多的研究表明,外源性电场刺激可抑制炎症并加速伤口愈合[14-16],这为治愈复杂和顽固的伤口等提供了一个独特的治疗方法,,但目前还需要严格的临床试验来确定电刺激的方式、电压大小和作用时间[17]。

相信随着医疗技术的发展,会有更优异的加速伤口愈合的方法出现,为伤口的愈合提供新的辅助疗法。例如生物电场与负压创面治疗仪结合会碰撞出什么火花?对创面愈合有什么作用?敬请期待下一期内容。

参考文献(上下滑动查看):

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来源:长沙海润生物

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