最新研究來自深圳大學(xué)何前軍教授，何教授是材料學(xué)家，近年一直從事利用材料技術(shù)向身體運輸生物氣體實現(xiàn)疾病改善的研究，例如他們曾經(jīng)開展一氧化碳的定向運輸技術(shù)研究。最新研究是利用材料方法給癌細(xì)胞定向運輸大量氫氣，實現(xiàn)氫氣抗癌癥和安全性的目標(biāo)。這種技術(shù)給氫氣體內(nèi)高劑量運輸提供了重要方法，研究也說明氫氣在高劑量下的抗癌癥作用，非常值得關(guān)注和深入研究。最新這一研究論文發(fā)表在Applied Materials Today。
 

通過選擇性抗氧化和抗炎癥等系列效應(yīng)，氫氣對炎癥相關(guān)疾病和癌癥等疾病表現(xiàn)出改善作用，在減少炎癥改善疾病的同時，氫氣對正常細(xì)胞和生理功能沒有不良效應(yīng)。氫氣的巨大安全性和廣泛有效性讓氫氣成為一種疾病改善氫氣，有非常廣泛的應(yīng)用潛力，氫氣醫(yī)學(xué)也成為一種倍受關(guān)注的新的醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。氫氣的最基本使用方法是吸入氫氣和輸入或飲用氫水，利用氫氣的擴散能力，通過胃腸道或肺血管等途徑攝取氫氣。利用這些方法也被證明可以實現(xiàn)改善糖尿病、代謝綜合癥、中風(fēng)、帕金森病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、癌癥放射改善副作用、呼吸系統(tǒng)疾病等重要臨床疾病的改善和潛在改善作用。
 

氫氣在體液中非常低的溶解度，這是限制氫氣快速高劑量進(jìn)入體內(nèi)的首要制約因素。另外，氫氣的擴散能力非常強，這導(dǎo)致很不容易進(jìn)入身體內(nèi)的氫氣可以比較容易經(jīng)過呼吸和皮膚等途徑快速釋放到體外。氫氣的溶解度低和高擴散能力是限制局部組織難以達(dá)到高濃度氫氣的兩個因素。為了克服這種困難，也可以采用呼吸高壓氫氣的手段，但高壓氫氣需要克服氫氣容易燃燒爆炸的問題。
 

材料學(xué)家采用材料的優(yōu)勢，利用某些能釋放氫氣的材料，結(jié)合特定組織特殊生物化學(xué)特點定點釋放氫氣，也可以實現(xiàn)高濃度向組織內(nèi)運輸氫氣的目的。有學(xué)者利用微泡材料作為運輸氫氣的工具，利用超聲破碎氣泡定點釋放氫氣，在某些疾病改善中取得成功。但是氣泡技術(shù)對氫氣的增加運輸效率仍然比較低，也無法實現(xiàn)長時間持續(xù)運輸氫氣的目的。也有學(xué)者利用脂質(zhì)體納米材料輸送維生素C和葉綠素，通過光催化產(chǎn)生氫氣的方法，不過這種方法產(chǎn)生氫氣的能力比較弱，且需要使用光線誘導(dǎo)?？傊绾芜\輸氫氣仍然是值得研究的課題。
 

這項工作中，使用氨硼烷作為釋放氫氣的藥物前體，這種物質(zhì)不僅有巨大的氫氣儲存能力(10 wt. %)，也能在酸性環(huán)境下釋放氫氣，這是國際上第一次使用這種材料給細(xì)胞可控輸送氫氣。另外我們使用介孔納米硅顆粒作為一種高效的氨硼烷載體(653毫克/克)，利用其高表面積和理想的生物相容性，構(gòu)建的納米材料表現(xiàn)出超強的氫氣輸送能力(130.6毫克/克)，并能根據(jù)癌細(xì)胞內(nèi)酸微環(huán)境高效長時間釋放氫氣(> 2天)，這種材料表現(xiàn)出很強的抗癌效果和很高的生物安全性。
 

氫點評：這個研究非常有意思，但對于產(chǎn)生這種抗腫瘤效應(yīng)我有兩個不同的看法，一是在產(chǎn)生大量氫氣的同時可能會消耗氫離子，導(dǎo)致局部堿化，這可能會產(chǎn)生抗腫瘤效應(yīng)。另外產(chǎn)生氫氣速度過快可能會在局部產(chǎn)生氣泡，氣泡本身也可以造成細(xì)胞被機械力破壞，類似被撐破的情況。當(dāng)然，只是理論上看法，歡迎磚。