利用電場引導皮膚細胞運動將成糖尿病患者福音創新生物晶片讓傷口癒合快3倍

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-05-20

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科學家開發出生物晶片，加速傷口癒合。圖／法新社、網路

包紮是治療傷口常見方式之一。圖／法新社、網路

電場能夠引導皮膚細胞的運動。圖／法新社、網路

編譯／韋士塔

慢性傷口已成為備受關注的社會議題，一些糖尿病患者或高齡人士常面臨傷口難以癒合的困擾，甚至衍生蜂窩性組織炎等其他疾病，不僅影響患者的健康及生活品質，也加重社會成本；科學家已開發出一種生物晶片，利用電場（electric field）加速傷口癒合速度。

在德國弗萊堡大學（University of Freiburg）及瑞典查默斯理工大學（Chalmers University of Technology）任教的生物電子學科學家艾斯普朗德（Maria Asplund）表示，研究人員證實電場能夠引導皮膚細胞的運動，若能運用這個原理，讓皮膚細胞往傷口移動，就有可能加速傷口癒合。

艾斯普朗德指出，人體也會自然產生電場，因此研究團隊開始探索如何放大其效果，也據此開發出一種生物晶片；初期的測試結果顯示，這種晶片能運用電能，讓傷口癒合的速度加快3倍。

艾斯普朗德強調，這種晶片目前雖然還無法產生如科幻電影般，瞬間癒合的神奇效果，但只要能讓小傷口或撕裂傷加速復原，對醫療效果和患者而言都是一大福音，尤其是老年人、脊椎損傷患者、糖尿病患者或血液循環不順暢的人士，甚至是拯救他們性命的關鍵。

艾斯普朗德說：「慢性傷口是影響深遠的社會問題，可能衍生多項問題，有些患者甚至須截肢，但這個問題很容易被忽略；我們開發的新技術，有可能顛覆原本的遊戲規則。」

科學家過去曾推測，以電力刺激受損的皮膚可治癒傷口，因為皮膚細胞有趨電特性，會受電場的影響而移動。然而，這個理論並未獲得進一步的研究，科學家也尚未找出如何運用最適合的電能強度來治療傷口。

艾斯普朗德領導的研究團隊對此議題產生興趣後，開發一種生物晶片，這個晶片能產生電場，促進「角質形成細胞」（keratinocytes）生長，形成人工皮膚；這種細胞是最常見的皮膚細胞，攸關傷口癒合。

研究團隊特別關注與糖尿病有關的傷口癒合狀況，艾斯普朗德表示，糖尿病已成為全球性的嚴重健康問題。據世界衛生組織（WHO）及「國際糖尿病聯盟」（IDF）的數據，全球每11個成年人就有1人患有某種形式的糖尿病。

艾斯普朗德表示：「我們研究糖尿病患者的傷口模型，觀察我們開發的新技術是否適用於糖尿病患者傷口。結果顯示，模擬糖尿病患者傷口的模型，癒合速度比正常皮膚緩慢，但使用電場刺激後，癒合速度顯著提升，幾乎與健康皮膚的復原速度相同。」

這項實驗已獲得關注，並吸引高額投資，研究團隊也將繼續研發，目標是開發加速傷口癒合的產品。更長期的目標，則是研發能夠自行掃描傷口狀況的晶片，產生「客製化」電場強度，讓傷口以最理想的速度癒合。

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