一、创面生物电场的变化

1.电场的形成——跨上皮电势差（TEP）

哺乳动物（包括人类）及两栖动物的上皮组织中存在方向性的极性转运，如角膜上皮将阳离子（主要是钠离子）转移到基底层，阴离子（主要是氯离子）转移到泪液层中，基底层则有较多阳离子，顶端有更多阴离子。角膜上皮最外层细胞之间通过紧密连接形成主要的电阻屏障，由此产生跨上皮电势差（TEP）。不同组织的电势差不同，对于几内亚猪而言，在有毛发和无毛发的皮肤中，电压强度分别为0.5～10mV、30～100mV。人类皮肤的电压与几内亚猪的强度类似，随测量区域的不同略有波动，大约为10～60mV。TEP在生物发育中会发生变化，通过变化调节发育过程；另外TEP广泛存在于生物体内，包括呼吸系统、胃肠道系统、泌尿系统、胆管系统、前列腺、乳腺、神经系统、视网膜、晶状体等。在这些上皮组织中，创面电场的产生、电场激活的信号通路、细胞反应等都与角膜和皮肤中的类似。

2.创面电场

在19世纪中期，德国生理学家Emil Du-Bois Reymond通过自制的电流计检测到自己手指皮肤创面的电流。随着现代科技的发展，玻璃微电极和振动探针检测技术已逐渐发展成熟，尤其是振动探针技术已实现了非侵入式测量，可检测多种组织包括大鼠皮肤、角膜创面及晶状体内源性电场的强度及随时间变化的规律。

创面形成后，皮肤屏障受损，创面处的电压迅速降低，远离创面的完整皮肤仍维持电压，这种电势差推动电流从正极向相对负极——创面流动，因此形成创面内源性的直流电场（EF）。该直流电场由完整的皮肤或角膜组织指向创面，以创缘为正极，创面中心为负极。创面电场可随时间、空间位置发生变化，创缘的电场强度最强，且电流强度随伤后时间延长而逐渐增加。角膜创面刚刚形成时，电流约为4μA/cm²，随后逐渐增加，在伤后60分钟时达到10μA/cm²，随后维持在4～8μA/cm²持续存在；人类皮肤创面形成后电流大约为8～10μA/cm²，而微针阵列和电生理成像技术则检测到皮肤创面电场强度为100～177mV/mm，不同检测技术所得的结果一致。豚鼠皮肤一旦形成创面，也会即刻出现稳定的内源性直流电场，强度约为140mV/mm。该电场可指导创缘细胞定向迁移，在促进创面愈合中起重要作用。创面电场强度的变化和方向改变都说明电场是对损伤因素的积极反应，而并非带电离子的单纯漏出。