Kích thích điện chữa lành vết thương do tiểu đường nhanh gấp ba lần

Đối với những bệnh nhân tiểu đường, vết thương có xu hướng tiến triển nhanh và lành chậm. Vì thế, các nhà nghiên cứu Thụy Điển và Đức đã đưa ra phương pháp sử dụng điện để chữa lành vết thương do bệnh tiểu đường gây ra với tốc độ nhanh gấp ba lần và mở ra tiềm năng to lớn để điều trị cho các bệnh nhân tiểu đường bị giảm khả năng chữa lành vết thương.

Bệnh nhân tiểu đường có nguy cơ phải cắt cụt chi cao gấp 15 lần do vết thương và vết loét ở chân. Vì vậy, điều quan trọng là phải theo dõi ngay cả những vết cắt, vết trầy và vết xước nhỏ có khả năng phát triển thành vết thương lớn hơn.

Khi bệnh tiểu đường được kiểm soát kém, lượng đường trong máu sẽ cao hơn mức bình thường. Kết quả là các chất dinh dưỡng và oxy bị cản trở cung cấp năng lượng cho các tế bào, hệ miễn dịch không hoạt động hiệu quả và gây ra tình trạng viêm nhiễm toàn thân trong cơ thể. Các yếu tố này làm chậm quá trình chữa lành vết thương và tăng nguy cơ nhiễm trùng. Việc chữa lành vết thương cũng diễn ra chậm hơn ở người già, người có tuần hoàn máu kém và những người bị chấn thương cột sống.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers, Thụy Điển và Đại học Freiburg, Đức, đã đưa ra phương pháp sử dụng điện để tăng tốc độ chữa lành vết thương mãn tính, đặc biệt là ở bệnh nhân tiểu đường.

Sử dụng điện để kích thích chữa bệnh không phải là phương pháp mới. Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng điện để thúc đẩy quá trình chữa bệnh là các tế bào da có tính tĩnh điện, nghĩa là nếu điện trường được dẫn vào đĩa Petri chứa đầy tế bào da, thì các tế bào sẽ di chuyển về phía đó. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã sử dụng nguyên tắc dẫn điện cho các tế bào để chữa lành vết thương nhanh hơn, đặc biệt là ở bệnh nhân tiểu đường. Mục tiêu tập trung nhằm vào tế bào sừng - loại tế bào chiếm ưu thế nhất được tìm thấy trong da - đóng vai trò thiết yếu trong quá trình phục hồi da.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một nền tảng vi lỏng có khả năng duy trì kích thích điện một chiều (DC) trong nhiều giờ bằng cách kết hợp graphene cảm ứng bằng laser (LIG) và  hydrogel tích hợp. LIG được tạo ra bằng cách chuyển đổi polime thành dạng graphene 3D xốp. Tiếp đến, các nhà khoa học đã sử dụng chip nhỏ đã biến đổi để đánh giá quá trình lành vết thương được kích thích bằng điện, đầu tiên là trên các tế bào khỏe mạnh và sau đó là các tế bào mô phỏng tế bào sừng của bệnh tiểu đường.

Sử dụng điện trường thấp, khoảng 200 mV/mm, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng kích thích DC làm cho vết thương khép lại nhanh hơn trong mọi trường hợp và không ảnh hưởng xấu đến tế bào. Hiệu quả chữa lành vết thương cũng mạnh hơn khi dòng điện chỉ được áp vào một bên của vết thương thay vì cả hai bên. Kích thích một chiều khiến vết thương khép lại hoàn toàn sau 10 giờ, so với vết thương không được kích thích, vào thời điểm đó, chỉ khép lại khoảng 36%. Điều này làm tăng gần gấp ba lần tốc độ khép lại của vết thương.

Khi các nhà nghiên cứu áp dòng điện vào các tế bào của bệnh nhân tiểu đường, thì sau 12 giờ kích thích một chiều, các tế bào này đóng lại khoảng 34% so với khoảng 12% ở nhóm đối chứng không kích thích điện. Kết quả này tương đương với kết quả được thấy trong các tế bào khỏe mạnh, cho thấy định hướng của tế bào điện khiến vết thương đóng lại nhanh hơn, kể cả ở bệnh nhân tiểu đường.

Điều quan trọng là các nhà nghiên cứu đã thu được những kết quả này mà không cần sử dụng cầu muối, các ống chứa chất điện phân cung cấp tiếp xúc điện giữa hai dung dịch. Như vậy, kỹ thuật này sẽ dễ dàng được chuyển sang chế độ 3D. Nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ tiếp tục phát triển các sản phẩm chữa lành vết thương có thể thương mại trên thị trường phù hợp với mục đích sử dụng cá nhân. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Lab on a Chip.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/electrical-stimulation-heals-diabetic-wounds-three-times-faster/, 26/4/2023