作為一種安全有效的改善技術(shù)，氣體療法在納米醫(yī)學(xué)中引起了廣泛的關(guān)注?？煽蒯尫诺募{米載體設(shè)計(jì)不僅能增加了氣體的精準(zhǔn)輸送，而且能減少氣體毒性的風(fēng)險(xiǎn)。這里的文章綜述了近年來氣體納米和氣體釋放分子在癌癥納米醫(yī)學(xué)中的最新進(jìn)展。介紹了用于抗癌改善的氣體，如氫氣、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氧氣、一氧化碳和重氣體。氣體納米材料和具有獨(dú)特生物和物理化學(xué)性質(zhì)的氣體釋放分子的構(gòu)建，使得氣體分子的定向和可控釋放成為可能。文章描述了各種氣體的釋放方法，以及氣體納米發(fā)生器和氣體釋放分子。
 

　　這個文章第一作者來自中國藥科大學(xué)的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，通信作者來自印度的索拉普爾大學(xué)。《氫思語》對該論文的主要背景思路進(jìn)行介紹，并重點(diǎn)介紹氫氣材料部分的內(nèi)容。
 

　　哺乳動物細(xì)胞生產(chǎn)很多種氣體，作為啟動或傳遞信號的功能分子，參與多種生物活動的調(diào)節(jié)作用。這些生理功能分子也具有改善癌癥、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病和炎癥疾病的潛在作用。對于癌癥改善，氣體療法比傳統(tǒng)的化學(xué)藥物有比較多優(yōu)點(diǎn)。首先，氣體分子的毒性更小(硫化氫的毒性不小)。其次，氣體不容易產(chǎn)生耐藥性，這在許多化療藥物都會面臨的困境。三是氣體一般不是直接給藥的方式。大部分氣體都能采用各種形式的供體給藥，這使得氣體增加更多安全性和有效運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，因此氣體藥物被譽(yù)為綠色藥物。
 

　　這里說的氣體分子特點(diǎn)，不一定符合氫氣的特征。從應(yīng)用角度看，氫氣因?yàn)榫哂芯薮蟀踩?，采用間接給藥有多此一舉的嫌疑，材料給藥能增加輸送量和精準(zhǔn)性，但不一定增加安全性。氫氣本身具有顯著綠色特征，不需要其他技術(shù)的加持。
 

　　瓦伯格效應(yīng)是許多實(shí)體腫瘤普遍存在的代謝特征，利用這個特征，可以作為腫瘤組織輸送氣體的重要模式。雖然這個代謝特征比較普遍，但并不是所有腫瘤細(xì)胞的一致特征，應(yīng)尋找更具有特征性的代謝規(guī)律，開發(fā)更具有針對性的聰明分子。因?yàn)椴煌臍怏w載體的特征不一樣，所以氣體輸送的模式也具有不同特點(diǎn)。
 

　　這是氫氣納米材料的一種模式。

　　納米材料中維生素C作為電子供體，金作用催化劑，葉綠素作為光敏劑，三種物質(zhì)結(jié)合起來發(fā)揮類似光合作用的機(jī)制，產(chǎn)生氫氣在局部組織發(fā)揮抗氧化抗炎癥作用。
 

　　氫氣是最近10多年才證明具有重要醫(yī)學(xué)效應(yīng)的氣體，由于這種氣體結(jié)構(gòu)簡單，人們對其研究十分充分，發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)效應(yīng)后其應(yīng)用手段和途徑多種多樣，受到醫(yī)學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，今天氫氣吸入已經(jīng)作為改善工具進(jìn)入臨床應(yīng)用階段，說明這種醫(yī)學(xué)氣體應(yīng)用可行性，對氧化應(yīng)激和炎癥的效應(yīng)意味著這種氣體廣泛的應(yīng)用前景。由于氫氣體積小，能傳統(tǒng)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)。不過傳統(tǒng)的飲用氫水和吸入氫氣存在氫氣溶解度小和生物利用度低的限制，比較難以迅速達(dá)到足夠高的目標(biāo)組織劑量。利用材料學(xué)技術(shù)目標(biāo)仍然不夠成熟，運(yùn)輸氫氣的材料主要有兩種形式，一是原位生成氫氣反應(yīng)器，二是納米載體直接投送氫氣。有學(xué)者已經(jīng)開發(fā)出酸響應(yīng)氨硼烷、介孔二氧化硅納米粒子。Sung等制備了近紅外納米反應(yīng)器，由包覆葉綠素多組分脂質(zhì)體作為光敏劑，抗壞血酸作為電子供體，金納米顆粒作為生成催化劑的氫氣反應(yīng)器模式(圖)。
 

　　中國學(xué)者利用納米氣泡運(yùn)輸氫氣改善心肌缺血后氧化損傷，發(fā)現(xiàn)對炎癥反應(yīng)明顯抑制。深圳大學(xué)何前軍教授團(tuán)隊(duì)在氫氣納米運(yùn)輸載體研究方面有多項(xiàng)研究成果，這個文章對他們的介紹比較少，是該綜述的一個缺陷。
 

　　主要參考文獻(xiàn)

　　Zhang, H., Xie, M., Chen, H. et al. Gas-mediated cancer therapy. Environ Chem Lett (2020).
 

　　以上內(nèi)容摘自《孫學(xué)軍 氫思語》，僅限于知識科普，不代表對本公司產(chǎn)品的宣傳。