电流治疗皮肤感染：创新的非药物疗法

作者言慧 段跃初

在医学领域，科学家们一直在不断探索新的治疗方法，以应对各种疾病挑战。近日，一项关于利用电流治疗皮肤感染的研究成果引起了广泛关注。这项研究为皮肤感染的治疗开辟了一条令人兴奋的新途径，尤其是在面对耐药细菌这一严峻问题时，展现出了巨大的潜力。

皮肤感染是一个常见的健康问题，而传统的治疗方法往往依赖于药物，特别是抗生素。然而，随着抗生素在人类和牲畜中的过度使用，许多微生物已经进化并对当前的药物产生了耐药性，导致药物的疗效逐渐降低。据此前的研究估计，仅在2019年，耐药感染就可能导致了约127万人死亡。这一严峻的形势促使科学家们寻找新的治疗策略。

研究人员首次设计了一种独特的皮肤贴片，其核心原理是利用不易察觉的电流来控制微生物。该研究结果于10月24日发表在《细胞新闻杂志》上。这个贴片的诞生并非偶然，它是基于科学家们对电在生物领域应用的深入探索。此前，科学家们已经成功地用电来操纵包括人类细胞在内的哺乳动物细胞，并且在治疗疾病方面取得了一定成果。例如，起搏器通过小电流刺激心肌来调节心跳，视网膜假体利用电流刺激患者的视网膜以部分恢复视力。

那么，电流是如何对皮肤感染发挥作用的呢？研究团队将目光聚焦在了表皮葡萄球菌上。表皮葡萄球菌是人体皮肤上的一种常见细菌，通常情况下它是无害的，甚至还能保护皮肤免受病原体的侵害。但当它通过切口或医疗程序（如导管）进入人体时，就可能导致严重的感染。近年来，更是出现了对所有类别的抗生素都产生耐药性的表皮葡萄球菌菌株，这使得治疗变得极为棘手。

研究小组经过深入实验发现，微弱的电流可以引起表皮葡萄球菌的反应，但这种反应具有一定的条件限制，即仅在酸性环境下才会发生。他们将这种特征称为选择性兴奋性。健康人的皮肤呈弱酸性，而慢性伤口往往呈中性至碱性。这一发现为针对性治疗提供了重要依据。

为了验证电流对表皮葡萄球菌的抑制效果，研究小组进行了一系列严谨的实验。他们用1.5伏的微弱电压刺激细菌，持续18小时，每10分钟10秒钟。这个电压大大低于被认为对人类不可察觉和安全的15伏极限，确保了治疗过程的安全性。在理想的酸性条件下，电治疗取得了显著成果，成功阻止了99%的生物膜。生物膜是一群阻碍药物并导致持续感染的细菌，其被有效抑制意味着电流治疗在对抗皮肤感染方面具有强大的潜力。而当环境pH为中性时，处理则没有显示出效果，进一步凸显了酸性环境对于电流治疗的关键作用。

进一步的分析还表明，电刺激后表皮葡萄球菌显示了几种基因表达的减少，其中包括那些与抗生素抗性和生物膜形成相关的基因。这一发现从分子层面揭示了电流治疗的作用机制，为其科学性提供了有力证据。

为了将这一创新的治疗方法应用于实际的皮肤伤口治疗，研究团队精心设计了一种皮肤贴片，名为生物电子局部抗菌刺激疗法，简称BLAST。该贴片包含电极和水凝胶，水凝胶的作用是提供酸性环境，以满足电流发挥作用的条件。研究人员在一块接种了表皮葡萄球菌的样本上进行了实验，在18个小时的治疗周期后，观察到生物膜覆盖范围显著减少，表皮葡萄球菌的细胞数量也明显减少。他们还在导管表面测试了该设备，同样看到了相同的抗菌效果，这为其在多种场景下的应用提供了可能性。

芝加哥大学的田教授作为该论文的资深作者之一指出：“这为非药物治疗开辟了令人兴奋的可能性，特别是在皮肤感染和伤口愈合方面，耐药细菌构成了严峻的挑战。”随着对这种治疗方法的安全性和有效性的进一步研究，科学家们有望开发出一种带有无线电路的可穿戴贴片，让患者在无需使用药物的情况下就能有效控制感染。

这项研究成果为皮肤感染的治疗带来了新的希望。通过利用不易察觉的电流和创新的皮肤贴片设计，不仅为患者提供了一种可能更安全、有效的治疗选择，也为应对全球抗生素耐药性危机提供了新的思路和方向。未来，我们期待着这项技术能够不断完善和发展，为更多的患者带来福音，让我们在对抗皮肤感染的道路上迈出更加坚实的步伐。同时，这也再次证明了科学研究的无限潜力，只要我们不断探索和创新，就能够在医学领域取得更多的突破，为人类的健康事业做出更大的贡献。

参考资料：

Unnoticeable electric currents could reduce skin infections | ScienceDaily