表面上看，氫氣醫(yī)學(xué)和納米氣泡似乎相距甚遠，但是恰好是相得益彰的技術(shù)。因為氫氣的一種常用技術(shù)是氫水，這種方法的核心就是把氫氣溶解在水中，而氫氣卻是不太容易溶解于水，這個不容易有兩個方面，一是氫氣在水中的溶解度很小，另一個是氫氣溶解于水的速度比較慢。
 

解決氫氣溶解度問題的技術(shù)手段很多，比較簡單粗暴的技術(shù)是用加壓方法，因為壓力不僅能提高氣體的溶解度，也能提高氣體的溶解速度，但簡單提高壓力會增加技術(shù)難度和成本，是一種相對低效的方式，而且經(jīng)過高壓溶解的氣體返回常壓后會比較快速釋放出來。
 

納米氣泡則能在不額外加壓的情況下解決氫氣溶解難的兩個痛點，首先是納米氣體可以極大地增加氣體和液體的接觸面，這樣可以加快氣體的溶解速度，另外一個是納米氣泡具有奇異穩(wěn)定性的特點，就是具有不符合經(jīng)典物理學(xué)定律的長壽命現(xiàn)象，這樣可以在水中保持大量納米氣泡，因為這種氣泡本身受表面張力作用形成內(nèi)壓增加的特征，可以實現(xiàn)自動加壓提高氣體擴散速度的目的，另外穩(wěn)定的納米氣泡就相當(dāng)于在水中存有大量的高密度氣體膠囊，可以為氫氣溶解的穩(wěn)定性提供源源不斷的氣源。
 

除了能解決氫氣溶解難的問題外，納米氣泡本身也具有一定生物學(xué)活性，有人利用納米氣泡的這種特性開展許多研究，例如提供水的清洗能力，增加植物生長能力等作用。但是活性氧也有生理調(diào)節(jié)作用，例如超氧陰離子和過氧化氫就是促進種子萌發(fā)的重要信號，納米氣泡如果提高了氫氣的抗氧化作用，會不會對這種需要活性氧的生理過程產(chǎn)生干擾?
 

如果把氫氣制備成納米氣泡，是否生物學(xué)作用也會產(chǎn)生強強聯(lián)合，或者在某些過程中產(chǎn)生負面效應(yīng)。最近來自東京大學(xué)和中國北京航天大學(xué)聯(lián)合研究論文發(fā)表在Langmuir雜志上，就是研究納米氫氣泡具有的抗氧化和并發(fā)現(xiàn)這種加強的抗氧化作用產(chǎn)生抑制植物種子萌發(fā)的效應(yīng)。
 

納米氣泡可能在這方面可以幫助氫氣實現(xiàn)這樣的能力，最新研究發(fā)現(xiàn)，非納米氣泡氫水不能中和超氧陰離子的能力，但是氫氣納米氣泡就可以產(chǎn)生。當(dāng)然這種作用是因為納米氣泡的作用，還是納米氣泡協(xié)助氫氣產(chǎn)生的作用，還需要研究確定，比較大的可能是納米氣泡和氫氣合作產(chǎn)生了這樣的效應(yīng)。

圖 氫氣納米氣泡抗氧化效應(yīng)圖
 

本研究氫水抗氧化方法是使用一種多效熒光燃料，APF全名為2’7’-dichlorodihydrofluorescein(DCFH),3’-(p-aminophenyl)fluorescein。研究發(fā)現(xiàn)，無納米氣泡的氫氣水能清除水中的活性氧包括羥基自由基，次氯酸離子和亞硝酸陰離子，氫氣納米氣泡水則還可以清清除水中的超氧陰離子。研究發(fā)現(xiàn)的氫水也可以直接中和次氯酸活性氧，這樣話氫氣可以減少自來水消毒用的次氯酸殘留就有了依據(jù)。需要強調(diào)的是，雖然納米氣泡可以增強氫氣的還原性，但兩種水都不能中和過氧化氫和一氧化氮活性氧。
 

本研究活體研究用大麥種子進行了半浸泡48小時的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氫水和納米氣泡的氫水都能促進種子的萌發(fā)，其中納米氣泡氫水促進作用更強。有意思的是，氫水對大美種子萌發(fā)沒有明顯作用，但是納米氣泡氫水可以抑制種子萌發(fā)，論文作者認為是納米氣泡氫水能抑制超氧陰離子導(dǎo)致這種效應(yīng)。
 

氫氣抗氧化具有選擇性，也可以解釋為氫氣抗氧化作用比較溫和或比較弱，氫氣只能對羥基自由基亞硝酸陰離子產(chǎn)生中和作用，對超氧陰離子就沒有這種作用。其實超氧陰離子如果濃度過高也能產(chǎn)生細胞毒性效應(yīng)，SOD能催化超氧陰離子變成氧氣和過氧化氫產(chǎn)生抗氧化作用就是基于這個原因。氫氣就沒有這樣的作用，所以我們有時候說氫氣不是萬能藥，也是因為氫氣抗氧化有選擇性，也有許多難以完成的任務(wù)。氫氣抗氧化所以比較美好，正是因為這種不強的還原性，如果用催化劑增加了氫氣的還原作用，會不會帶來副作用，也是我們需要關(guān)心的內(nèi)容。
 

本文參考了國內(nèi)幾個著名氫氣植物研究學(xué)者的網(wǎng)絡(luò)討論觀點。