伤口愈合是最为复杂的动态生物学过程之一，对维持皮肤的屏障功能至关重要。然而，感染、糖尿病、烧烫伤等因素往往会导致慢性、无法愈合或反复发作的伤口。慢性感染伤口不仅导致住院时间明显延长，伤口愈合状态延迟，相关成本和死亡率也随之增加，引发巨大的医疗资源压力和患者的精神压力。传统光动力疗法通常采用高强度的激光照射创面组织，不可避免地引发组织疼痛、灼伤等副作用。为了提高其安全性和可靠性，低剂量、长时间的节拍式光动力疗法近年来逐步被发展。然而，基于传统光源（如发光二极管阵列）的节拍光动力生物电子器件难以满足人体长期舒适的可穿戴需求。因此，亟待设计更为轻便、可控、可穿戴的生物电子光疗器件。

基于上述问题，研究团队提出了一种交流电致发光驱动的节拍光动力治疗系统（alternative current electroluminescent metronomic photodynamic therapy，ACEL mPDT），该系统由柔性可穿戴的三明治结构ACEL器件与折纸结构摩擦纳米发电机集成。其中，选择负载电致发光材料（ZnS:Cu,Al）的PDMS薄膜作为ACEL器件的发光层，并将其置于两层离子导电水凝胶电极之间。此外，在接触创面组织的导电水凝胶电极层中负载了光敏剂，可同时作为系统的治疗层。得益于光敏剂层和电致发光层的一体化集成结构，ACEL mPDT系统有效克服传统静脉给药方式，大大缓解患者的心理压力。在摩擦纳米发电机产生的交流电场驱动下，电致荧光从ACEL器件中间层发射，随后被水凝胶电极层的光敏剂所吸收，产生活性氧。创面通常具有不规则的几何形状，传统光电器件难以根据实际需求任意调节。ACEL mPDT器件因具有优异的可裁剪特性，可定制为任意形状和大小以贴合异形创面。

摩擦纳米发电机作为系统的能量采集器，为ACEL mPDT器件持续供能，适用于慢性疾病的长期治疗。例如，将摩擦纳米发电机嵌入鞋子底部，收集人体行走的机械能并转化为电能，避免了不可移动电源的使用。在摩擦纳米发电机的驱动下，ACEL mPDT系统表现出优异的活性氧生成能力，有效根除致病微生物，促进糖尿病慢性伤口愈合。ACEL mPDT系统提供了一种自供能、可穿戴、有效的动力学治疗平台，不受临床环境的限制，实现了对难愈合感染伤口的按需定制，为下一代生物光子器件的发展提供了新的思路。

相关成果以“Body-worn and self-powered flexible optoelectronic device for metronomic photodynamic therapy”为题发表在npj Flexible Electronics期刊。西北工业大学柔性电子研究院博士生张建红、机电学院博士生毛新辉为本文的共同第一作者，西北工业大学柔性电子研究院黄维院士、李鹏教授、贾庆岩副教授和机电学院陶凯教授为共同通讯作者。本研究受到国家自然科学基金、陕西省杰出青年科学基金和西北工业大学博士论文创新基金等项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41528-024-00345-9、

（文字：张建红 审核：王学文）