비즈니스 기회
만성상처 치료를 위한 전기붕대
상처의 전기 자극을 위한 수력, 전자 제품이 필요 없는 드레싱(WPED) 사진. 사진 제공: Rajaram Kaveti
연구가들은 만성 상처의 치유를 촉진하기 위해 전기장을 사용하는 저렴한 붕대를 개발했습니다. 동물 실험에서 이러한 전기 붕대로 치료한 상처는 기존 붕대로 치료한 상처보다 30% 더 빨리 치유되었습니다.
만성 상처는 전혀 치유되지 않거나 천천히 치유되는 상처입니다. 예를 들어, 일부 당뇨병 환자에게 발생하는 궤양은 만성 상처입니다. 이러한 상처는 치료 후 재발하는 경우가 많고 절단 및 사망 위험을 크게 증가시키기 때문에 특히 문제가 됩니다.
만성 상처와 관련된 문제 중 하나는 기존 치료 옵션이 매우 비싸서 환자에게 추가적인 문제를 일으킬 수 있다는 것입니다.
"우리의 목표는 만성 상처를 가진 환자의 치유를 가속화하는 훨씬 저렴한 기술을 개발하는 것이었습니다"라고 연구의 공동 교신 저자이자 노스 캐롤라이나 주립 대학의 전기 및 컴퓨터 공학 조교수인 Amay Bandodkar는 말합니다.
"우리는 또한 이 기술이 환자가 임상 환경에서만 받을 수 있는 것이 아니라 사람들이 집에서 사용할 수 있을 만큼 충분히 쉬운지 확인하고 싶었습니다."
"이 프로젝트는 맞춤형 상처 드레싱으로 상처 치유를 가속화하기 위한 더 큰 DARPA 프로젝트의 일부입니다"라고 연구의 공동 교신 저자이자 컬럼비아 대학의 생물 의학 공학 교수인 Sam Sia는 말합니다.
"이 공동 프로젝트는 물을 넣기만 하면 전기 자극을 제공할 수 있는 이 가벼운 붕대가 부피가 크고 비용이 많이 드는 상처 치료와 비슷한 속도로 대조군보다 상처를 더 빨리 치유한다는 것을 보여줍니다."
구체적으로 연구팀은 한쪽 면에는 전극이 있고 다른 면에는 작은 생체 적합성 배터리가 있는 일회용 상처 드레싱인 WPED(Water-Powered Electronics Free Dressing)를 개발했습니다.
드레싱은 전극이 상처에 닿도록 환자에게 적용됩니다. 그런 다음 물 한 방울을 배터리에 올려 활성화합니다. 일단 활성화되면 붕대는 몇 시간 동안 전기장을 생성합니다.
"전기장이 만성 상처의 치유를 가속화한다는 것이 잘 확립되어 있기 때문에 그 전기장은 매우 중요합니다"라고 연구의 공동 제 1 저자이자 노스캐롤라이나 주립대의 박사 후 연구원 인 Rajaram Kaveti는 말합니다.
"전기장을 효과적으로 집중시키려면 전극이 상처 자체의 주변부와 중심부 모두에서 환자와 접촉해야 합니다. 그리고 이러한 상처는 비대칭적이고 깊을 수 있기 때문에 다양한 표면 특징에 부합할 수 있는 전극이 필요합니다."
"우리는 당뇨병에 걸린 쥐에 있는 상처 드레싱을 시험했습니다, 이는 인간 상처 치유를 위해 일반적으로 이용되는 모형입니다, 우리는 장치의 전기 자극이 상처 봉합 속도를 가속화하고 새로운 혈관 형성을 촉진하며 염증을 감소시키는 것을 발견했으며, 이 모든 것이 전반적으로 상처 치유를 개선했음을 나타냅니다" 라고 제1 저자인 Maggie Jakus가 말합니다.
특히, 연구진은 WPEDs로 치료를 받은 쥐가 기존 붕대를 감은 쥐보다 약 30% 더 빨리 치유된다는 것을 발견했습니다.
"그러나 이러한 붕대를 상대적으로 저렴한 비용으로 생산할 수 있다는 것도 마찬가지로 중요합니다. 우리는 간접비를 포함하여 드레싱 당 몇 달러에 생산하기 위해 노력하고 있습니다"라고 Bandodkar는 말합니다.
"미국 식품의약국(FDA)이 승인한 마지막 치료법이 25년 전에 개발되었기 때문에 새로운 치료법이 시급히 필요합니다. 우리 팀은 당뇨병성 족부 궤양 관리에 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력을 가진 혁신적이고 효율적인 새로운 기술을 연구하는 이 프로젝트에 참여하게 된 것을 매우 행운으로 생각합니다."
또한 WPED를 빠르고 쉽게 적용할 수 있습니다. 그리고 일단 적용되면 환자는 주변을 이동하고 일상 활동에 참여할 수 있습니다. 이 기능은 환자가 집에서 치료를 받을 수 있고 치료에 순응할 가능성이 더 높다는 것을 의미합니다.
"우리가 취해야 할 다음 단계에는 전기장의 변동을 줄이고 전기장의 지속 시간을 연장할 수 있는 능력을 미세 조정하기 위한 추가 작업이 포함됩니다. 우리는 또한 임상 시험에 더 가까이 다가갈 수 있는 추가 테스트를 진행하고 있으며, 궁극적으로는 사람들을 도울 수 있는 실용적인 사용에 더 가까이 다가갈 수 있습니다"라고 Bandodkar는 말합니다.
이상의 기사는 2024년 8월 7일 MedicalXpress에 게재된 “Electric bandage holds promise for treating chronic wounds”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Electric bandage holds promise for treating chronic wounds (medicalxpress.com)
* 추가정보 출처 : Water-powered, electronics-free dressings that electrically stimulate wounds for rapid wound closure | Science Advances