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生体が電気を利用するしくみを再現!ウィスコンシン大が電気で傷を癒す包帯

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神経細胞周辺の電流が化学物質の放出を引き起こし、損傷した神経の修復を加速させることわかっている。また、傷があると細胞から電気が発生し、これが修復に役立っている。

これらの現象を模倣して治療に利用しようという研究がある。外部から無線で制御して神経の損傷を癒すインプラントと、体の動きで発生する静電気を利用した電気により傷の治りを早める包帯をご紹介する。

・生体分解性インプラント

ノースウエスタン大学の研究者らは、電気信号を継続的に神経に送るインプラントを開発した。インプラントは必要なくなると分解されて生体に吸収される。デバイスのサイズは硬貨と同じくらいで厚さは紙一枚程度だ。

インプラントをラットに埋め込んでおこなった実験では、脚の筋肉制御に関わる坐骨神経の損傷に対して1日、3日、6日の期間で、それぞれ1日当たり1時間の電気刺激を与えた。10週間の実験から、刺激を受ける量が多いほど早くしっかりと神経信号伝達および筋力が回復することがわかった。

また、インプラントの生体内への吸収による副作用も見られなかったという。

・治癒を促進する電気包帯

ウィスコンシン大学の研究者らは、体の動きによって放出されるエネルギーを電気に変換する包帯を開発した。

包帯は銅でコーティングされ、プラスチック層の上をスライドするテフロン製のストリップを搭載している。

呼吸の動きにより電気が発生し、治るのに最長12日かかる傷が3日で治ったという。

電気を皮膚の修復に役立つ治療法はあるが、従来のものは強い刺激を伴う。それに比べて包帯から発生する電気は穏やかで、生体組織の損傷に関わる活性酸素種の発生は約5分の1だった。

包帯は比較的一般的な材料で作られており、製造が簡単。製造コストも押えられる。

いずれのデバイスもまだ動物による実験段階だが、今後はヒトへの適用に向けて研究が進められる。

参照元:These 3 Electroceuticals Could Help You Heal Faster/IEEE Spectrum
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