新加坡国立大学科学家开发出创新的磁性凝胶可使糖尿病伤口愈合速度加快三倍

糖尿病患者的伤口自然愈合能力受到损害，经常会形成愈合缓慢的慢性伤口。这种无法愈合的伤口可能会导致严重感染，导致截肢等痛苦后果。为了应对这一全球医疗保健挑战，新加坡国立大学(NUS) 的一组研究人员设计了一种创新的磁性伤口愈合凝胶，有望加速糖尿病伤口的愈合，降低复发率，从而降低糖尿病伤口的复发率。 肢体截肢事件。

每次治疗都需要使用预先装有水凝胶的绷带，其中含有用于愈合的皮肤细胞和磁性颗粒。为了最大限度地提高治疗效果，使用无线外部磁性设备来激活皮肤细胞并加速伤口愈合过程。磁刺激的理想持续时间约为一到两个小时。

实验室测试表明，结合磁刺激的治疗治疗糖尿病伤口的速度比目前的传统方法快约三倍。此外，虽然该研究的重点是治疗糖尿病足溃疡，但该技术具有治疗烧伤等各种复杂伤口的潜力。

助理教授Andy Tay表示：“传统敷料在伤口愈合方面没有发挥积极作用。”他领导的团队由新加坡国立大学设计与工程学院生物医学工程系以及新加坡国立大学健康创新与技术研究所的研究人员组成。 。“它们只是防止伤口恶化，患者需要每两三天更换一次敷料。这对我们的医疗系统来说是巨大的成本，也给患者带来不便。”

相比之下，新加坡国立大学的独特发明采用了一种全面的“一体式”伤口愈合方法，在多个方面加速了这一过程。

“我们的技术解决了与糖尿病伤口相关的多个关键因素，同时管理伤口区域升高的血糖水平，激活伤口附近休眠的皮肤细胞，恢复受损的血管，并修复伤口内受损的血管网络，”助理教授 Tay 解释道。

新加坡国立大学团队于2023 年 9 月 8 日在科学杂志《Advanced Materials》上发表了一篇论文，描述了他们的创新。该研究是与科学技术研究局、南洋理工大学、中山大学和武汉理工大学的科学家合作进行的。

慢性糖尿病伤口：重大的医疗挑战

目前，全球有超过 5 亿人患有糖尿病，并且这一数字预计将大幅上升。因此，足部溃疡(最常见且最难治疗的伤口之一)等慢性糖尿病伤口已成为全球医疗保健的主要挑战。

这些伤口的传统治疗方法往往效果不佳，导致反复出现和持续存在的健康问题，在很多情况下甚至导致截肢。

每年，全球约有9.1 至 2610 万例 糖尿病足溃疡病例，约15% 至 25% 的糖尿病患者在其一生中会出现糖尿病足溃疡。新加坡是全球因糖尿病而下肢截肢率最高的国家之一，平均每天约四起。

对皮肤细胞进行温和的“锻炼”

皮肤细胞在正常的日常活动中不断承受机械力。然而，通常建议有伤口的患者不要进行剧烈的活动，例如行走，这可能会杀死愈合所必需的剩余细胞。

“我们的团队所取得的成就是通过施加温和的机械刺激来确定最佳点，”助理教授 Tay 说。“结果是，剩余的皮肤细胞开始‘锻炼’来治愈伤口，但不会达到杀死伤口的程度。”

这种专门设计的伤口愈合凝胶含有两种经 FDA 批准的皮肤细胞——角质形成细胞(皮肤修复所必需的)和成纤维细胞(用于形成结缔组织)——以及微小的磁性颗粒。当与外部设备产生的动态磁场相结合时，凝胶的机械刺激会促使真皮成纤维细胞变得更加活跃。

实验室测试表明，磁性伤口愈合凝胶产生的成纤维细胞活性增加，使细胞的生长速度提高约 240%，并使胶原蛋白的产量增加一倍以上，胶原蛋白是伤口愈合的关键蛋白质。它还可以改善与角质细胞的通讯，促进新血管的形成。

“我们采取的方法不仅可以加速伤口愈合，还可以促进整体伤口健康并减少复发的机会，”助理教授 Tay 补充道。

新加坡国立大学团队在 2021 年至 2023 年期间致力于该项目，以证明这种新方法的可行性。这项创新已申请专利。