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          藥+氫,顯神功,氫氣分子馬達!
          來源:氫產業網 發表時間:2020-6-5 15:53:44 閱讀:4650

          這個研究是根據氫氣具有疾病治療疾病的知識,利用金屬鎂和水反應,產生的氫氣產生兩個作用,一是作為動力驅動納米材料在體內進行運輸,另一個是將氫氣作為疾病治療的分子。這一理念很有創新性,或許將來能成為一種有價值的疾病治療新策略。

          本研究利用氫氣在身體內作為動力,驅動分子馬達,結合氫氣治療疾病的功能,再結合癌癥治療藥物,建立能自發運動的納米藥物材料。這樣具有多種功能元素的納米材料提供了廣闊的想象空間,因為改變其中任何因素,都可以建立不同的創新方案。不過這些方案最終能不能走向成功,需經過臨床效果驗證和安全性的考驗。越是復雜系統,在安全性角度越具有不確定性,所以最終成功則需要很長的路和更多努力。不過,從科學研究角度,這是非常有意思,也是富有趣味的工作。

          科學家能將化學或物理。反應轉化為機械運動微/納米馬達,因為這種裝置具有生物醫學應用而引起了廣泛關注。曾經有將這種裝置用于疾病診斷,介入手術和藥物傳遞等研究。在主動給藥方面,微/納米馬達的主動運動使其相比被動給藥具有巨大的優勢,在癌癥治療方面有更大應用價值。不同類型的微型馬達中,以鎂為基礎納米馬達在生物體有巨大應用潛力。這種裝置能在體液條件下自主推進、貨物轉運和釋放以及瞬態生物降解性。

          最新研究不僅使用了生物安全的鎂釋放氫氣作為動力來源,還在有機和無機材料相互結合進行馬達設計。釋放的氫氣不僅作為動力,也能作為中和自由基的藥物,和藥物一起共同參與疾病治療目的,研究驗證了這一方案的可行性和有效性。

          該研究制備的氫氣驅動微電機主動運動速度高達57±19mm•s−1.一秒鐘可運動57毫米。好像不太快,類似螞蟻,但在微觀層面,已經是相當不錯的。關鍵是給分子提供了動力,可以增強氫氣的擴散效率,提高細胞外和細胞內的還原能力。不過,氫氣的擴散能力本來非常強,能隨著血流自由流動,這對于氫氣來說的意義并不太大。氫氣醫學最主要解決的是氫氣攝取難度比較大的問題,擴散不是其重要問題。和無運動控制材料相比,搭載抗癌藥物阿霉素的微馬達材料對4T1腫瘤細胞的化療療效顯著提高2.4倍,其濃度僅為100°g•mL−1.意思是說用比較低的濃度實現了更強的治療效果,這是比較好的結果。因為化療藥物往往毒性比較大,減少藥物用量,提高目標組織中藥物濃度,是在降低毒性提高效果方面的重要目的。不過許多納米材料都能實現這個目標,這個研究能實現這樣的目標不知道是否更強大。

          這些結果表明,鎂基微電機可作為增強細胞內氫氣和癌癥化療的自推進載體。利用局部氫氣生成和主動驅動能力,輕易設計的鎂微電機為癌癥聯合氫療提供了很大希望。

          編論文主要結果圖輯


          論文摘要圖


          可看出這個馬達的制作過程,先把金屬鎂小球粘在一個平板上,然后用有機材料覆蓋,把球從平板上剝離,這樣小球底部留下一個沒有材料覆蓋的小孔。水可從這個小空進入與鎂反應產生氫氣,氫氣噴射驅動小球在液體中游動。

          該論文來自南方醫科大學藥學院和中山大學材料工程學院聯合研究工作,論文發表在Applied Materials Today。論文題目Magnesium-basedmicromotors for enhanced active and synergistic hydrogen chemotherapy


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