Điện kích có thể giúp vết thương lành nhanh gấp ba lần

Đối với hầu hết mọi người, vết cắt nhỏ có thể không gây ra bất kỳ mối đe dọa nghiêm trọng nào, nhưng đối với những người mắc bệnh tiểu đường, chấn thương cột sống hoặc máu lưu thông kém, việc chữa lành vết thương có thể là mối quan tâm lớn. Chữa lành vết thương kém dẫn đến nguy cơ nhiễm trùng cao hơn và vết thương mãn tính có thể dẫn đến cắt cụt chi trong một số trường hợp nghiêm trọng.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers và Đại học Freiburg gần đây đã phát triển một phương pháp mang tính cách mạng để tăng tốc quá trình chữa lành vết thương thông qua kích thích điện.

Kết quả cho thấy việc chữa lành vết thương có thể được tăng tốc gấp ba lần đáng ngạc nhiên chỉ bằng cách áp dụng một điện trường nhỏ, vô hại vào vị trí chấn thương.

Maria Asplund, Phó Giáo sư Điện tử Sinh học tại Đại học Công nghệ Chalmers và là nhà nghiên cứu chính của dự án, giải thích: “Vết thương mãn tính là một vấn đề xã hội lớn mà chúng ta ít được nghe đến. Phát hiện của chúng tôi về một phương pháp có thể chữa lành vết thương nhanh hơn gấp ba lần có thể là một yếu tố thay đổi cuộc chơi đối với bệnh nhân tiểu đường và người già, trong số những người khác, những người thường xuyên phải chịu đựng những vết thương không thể chữa lành.”

Hướng dẫn các tế bào với điện trường

Các nhà khoa học đã từng nghi ngờ rằng kích thích điện của vùng da bị tổn thương có thể khuyến khích các mô bên dưới chữa lành vết thương nhanh hơn. Điều này là do các tế bào da có tính điện động, nghĩa là chúng “di chuyển” có hướng trong điện trường.

Các thí nghiệm trước đây đã chỉ ra rằng chỉ cần đặt một điện trường trong đĩa petri có các tế bào da, các tế bào sẽ di chuyển theo một hướng chứ không phải ngẫu nhiên. Nhưng làm thế nào nguyên tắc này có thể được sử dụng để dẫn điện cho các tế bào và làm cho vết thương lành nhanh hơn?

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng những con chip nhỏ được thiết kế để so sánh quá trình lành vết thương trong da nhân tạo được tạo thành từ các tế bào gọi là tế bào sừng, là loại tế bào da phổ biến nhất và đóng vai trò cơ bản trong quá trình chữa lành.

Khi nhóm nghiên cứu so sánh da nhân tạo được kích thích điện với các mẫu không được kích thích, sự khác biệt thật đáng kinh ngạc. Các vết thương được kích thích bằng điện sẽ lành nhanh gấp ba lần so với các vết thương không được kích thích bằng điện.

“Chúng tôi đã có thể chỉ ra rằng giả thuyết cũ về kích thích điện có thể được sử dụng để làm cho vết thương lành nhanh hơn. Để nghiên cứu chính xác cách thức hoạt động của nó đối với vết thương, chúng tôi đã phát triển một loại chip sinh học để nuôi cấy tế bào da, sau đó chúng tôi tạo ra các vết thương nhỏ. Sau đó, chúng tôi kích thích một vết thương bằng điện trường, điều này rõ ràng dẫn đến việc chữa lành vết thương nhanh gấp ba lần so với vết thương lành mà không cần kích thích điện,” Asplund nói.

Hy vọng cho bệnh nhân tiểu đường

Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc chữa lành vết thương liên quan đến bệnh tiểu đường, một vấn đề sức khỏe đang gia tăng trên toàn thế giới. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Liên đoàn Đái tháo đường Quốc tế, cứ 11 người trưởng thành thì có một người mắc một số dạng bệnh tiểu đường.

“Chúng tôi thấy rằng khi chúng tôi mô phỏng bệnh tiểu đường trong tế bào, vết thương trên con chip lành rất chậm. Tuy nhiên, với sự kích thích điện, chúng tôi có thể tăng tốc độ chữa lành để các tế bào bị ảnh hưởng bởi bệnh tiểu đường phù hợp chặt chẽ với các tế bào da khỏe mạnh”, Asplund nói.

Những phát hiện mới mở ra khả năng tạo ra các phương pháp điều trị chữa lành vết thương mới có thể mang lại lợi ích cho những người mắc bệnh tiểu đường, chấn thương cột sống hoặc tuần hoàn kém. Đặc biệt, phương pháp mới này có thể giúp giảm đáng kể số ca cắt cụt chi do vết thương mãn tính. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, có tới 85% trường hợp cắt cụt chi là do các biến chứng từ vết thương chậm lành ở những người mắc bệnh tiểu đường.

Tuy nhiên, điểm mạnh của liệu pháp kích thích điện nằm ở khả năng thích ứng với nhu cầu cá nhân của từng bệnh nhân. Asplund và các đồng nghiệp của ông đang nghiên cứu cách các tế bào da khác nhau tương tác trong quá trình kích thích để tiến một bước gần hơn đến vết thương thực tế. Mục đích là phát triển một hệ thống ‘quét’ vết thương và điều chỉnh kích thích dựa trên vết thương riêng lẻ.

Các nhà nghiên cứu của Chalmers gần đây đã nhận được một khoản tài trợ lớn cho phép họ tiếp tục nghiên cứu trong lĩnh vực này và về lâu dài, cho phép phát triển các sản phẩm chữa lành vết thương cho người tiêu dùng trên thị trường. Các sản phẩm tương tự đã từng xuất hiện trước đây, nhưng cần có nhiều nghiên cứu cơ bản hơn để phát triển các sản phẩm hiệu quả tạo ra đủ cường độ điện trường và kích thích đúng cách cho mỗi cá nhân.

Công việc của họ mở ra khả năng phát triển các sản phẩm chữa lành vết thương mới có thể mang lại lợi ích cho hàng triệu người có vết thương chậm lành. Mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn, nhưng những phát hiện này mang lại hy vọng về một tương lai nơi các vết thương mãn tính không còn là vấn đề sức khỏe nghiêm trọng nữa.

Những phát hiện xuất hiện trên tạp chí Phòng thí nghiệm trên một con chip.