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(yùn)輸生物氣體實(shí)現(xiàn)疾病治療的研究，例如他們曾經(jīng)開展一氧化碳的定向運(yùn)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(yùn)輸大量氫氣，實(shí)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(yùn)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)出治療作用，在減少炎癥治療疾病的同時，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治療氫氣，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(kuò)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(shí)現(xiàn)治療糖尿病、代謝綜合癥、中風(fēng)、帕金森病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、癌癥放射治療副作用、呼吸系統(tǒng)疾病等重要臨床疾病的治療和潛在治療作用。
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(kuò)散能力非常強(qiáng)，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(kuò)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(diǎn)定點(diǎn)釋放氫氣，也可以實(shí)現(xiàn)高濃度向組織內(nèi)運(yùn)輸氫氣的目的。有學(xué)者利用微泡材料作為運(yùn)輸氫氣的工具，利用超聲破碎氣泡定點(diǎn)釋放氫氣，在某些疾病治療中取得成功。但是氣泡技術(shù)對氫氣的增加運(yùn)輸效率仍然比較低，也無法實(shí)現(xiàn)長時間持續(xù)運(yùn)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)。總之，如何運(yùn)輸氫氣仍然是值得研究的課題。
這項(xiàng)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(qiáng)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(qiáng)的抗癌效果和很高的生物安全性。 |
