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这个文章发表在我们国家新创的综合性期刊National Science Review,有多家单位联合完成。其主要工作是设计制备了一种能产生氢原子或氢气的材料钨青铜相,然后用糖尿病皮肤伤口模型进行实验,证明这种材料能有效促进糖尿病动物皮肤伤口的愈合速度。
氢气疗法作为一种多功能治疗方法显示出巨大的前景,用于治疗与活性氧和氮物种(RONS)过表达相关的疾病。然而,开发一个集可控的氢气释放、高效活性氧活性氮消除和生物降解性于一体的先进氢疗平台仍然是一个巨大的技术挑战。在这项研究中,我们首次证明了钨青铜相H0.53WO3(HWO)是一种非常理想的氢载体,具有与分子氢不同的温度高依赖性还原原子氢释放,和广谱活性氧活性氮清除能力等显着特征。此外,其独特的pH响应性生物降解性确保了病理部位的治疗后清除。
在动物模型中,使用HWO治疗糖尿病伤口效果表明,固态氢原子通过激活M2型巨噬细胞极化和抗炎细胞因子释放来促进血管形成,从而加速慢性伤口愈合。我们研究发现扩展了氢治疗材料的基本类别,为研究更多物理形式的氢供体作为临床疾病治疗的高效活性氧活性氮清除剂铺平了道路。
虽然研究思路强调了氢气的作用,但本研究内容则主要认为是氢原子发挥了作用,当然氢原子的还原作用远远超过氢气,可能这种材料在某些情况下可释放氢气,但产生作用则主要依靠氢原子实现。这一思路也能用于其他释氢材料,因为大多数这类材料其实是氢原子释放材料,且这种材料的还原性明显超过氢气。或者我们可以推测,比较强还原性的材料能产生更明显生物学效应。不过这种效应如果过度,也可能会带来不良后果,或对组织产生损伤。
Luo M, Wang Q, Zhao G, et al. Solid-state atomic hydrogen as a broad-spectrum RONS scavenger for accelerated diabetic wound healing[J]. National Science Review, 2023: nwad269.
National Science Review是科学出版社出版一份综合性英文学术期刊,旨在以多种形式全面反映国内外重大研究进展,尤其是重点报道中国具有代表性的科学研究进展,成为世界了解中国前沿科技突破和重要活动的高端平台。
本文作者分别来自1中国科技大学化学与材料科学学院精密与智能化学重点实验室;2中国科学技术大学第一附属医院;3深圳高中;4河南科学院智能创新研究所。第三作者单位是深圳高中,说明一些中学也开始关注氢医学研究了。3年前,上海交大附中几个高中学生曾经咨询我尝试使用氢气或氢化镁用于果蝇的研究,但没有真正实施。
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