药学院马庆明教授团队在《Advanced Healthcare Materials》发表最新研究成果

新闻网讯 传统的创伤口治疗策略，如抗生素使用、各种药膏、手术缝合以及水凝胶敷料等，虽广泛应用于连接受损组织并加速伤口愈合，但诸如抗生素滥用等越来越多的问题正逐渐显现。此外，常规的电刺激治疗创伤虽然有效，但其所需的设备通常体积庞大，使用不便，且维护成本高昂，这些问题限制了其实际应用的范围和效果。在当前的技术环境下，摩擦电纳米发电机（TENG）不仅发挥了电刺激治疗创伤愈合的独特优势，还克服了传统电源的携带不便和使用复杂的问题。然而，常规TENG的固有缺点在于两摩擦层材料在接触时在介观层面上存在不平整，而在微观层面上存在进一步的起伏，导致两摩擦层无法实现完全的有效接触。这种不完全接触限制了材料间的电子交换，进而影响了电流密度等电能输出，制约了其在生物医药等关键应用的潜力。

针对以上问题，药学院马庆明教授团队联合物理学院王晓雄教授团队基于双水相体系的液-液相分离原理，构建了新型水-水摩擦电纳米发电机（A-A TENG）。凭借其独特的水相摩擦层材料物理性质，保证了高效、完全的接触与分离过程，显著提升了输出电流密度。在此基础上，利用A-A TENG的高电信号输出作为治疗性电刺激，开发了新型多功能伤口愈合体系：A-A TENG产生的电信号通过导线传输至贴附在伤口上的导电水凝胶，确保电场的均匀性和稳定性；增强的电流输出不仅可以直接调节细胞迁移行为，还可以增强抗菌作用，从而在创伤愈合的多个阶段发挥重要作用，全流程加速创伤愈合。A-A TENG展现了一种新型TENG的全貌，其超高的电流输出密度、独特的接触分离方式以及摩擦层的生物安全性不仅为创伤愈合提供了新的选择，而且预示着其在多个生命科学领域的潜在重要作用。该项工作以“Aqueous-Aqueous Triboelectric Nanogenerators Empowered Multifunctional Wound Healing System with Intensified Current Output for Accelerating Infected Wound Repair” 为题发表在国际权威学术期刊《Advanced Healthcare Materials》(1区TOP,IF=11.092)。药学院马庆明教授、物理学院王晓雄教授为论文通讯作者，药学院2022级硕士研究生王伟江为该论文的第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金、山东省泰山学者青年专家人才计划、山东省高等学校青创科技计划创新团队发展计划等项目资助。