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深大何前军教授在《自然》子刊发表氢医学领域重要进展(必读)

来源:纳米气体 氢思语 编辑:James&Ani 时间:2018-10-13 20:33:27

开户送38体验金不限id和其他氢产品的发展离不开一线的科研人员,正是他们的研究与应用推动了氢产业的反正。

氢气医学最近10多年氢气医学发展十分迅速,也逐渐受到材料学领域的重视。何前军教授最新这一研究,创新性地采用纳米经典携氢材料,结合其光热激发释放氢气的特征,实现了氢气靶向和高剂量体内运送目的,在多种癌症细胞和动物模型上证明这张材料的理想抗癌症效果。让人高兴地是,研究发现这种材料具有对肿瘤杀伤作用的同时,对肿瘤周围正常组织具有保护作用,这种双向作用恰好是许多经典化疗抗癌症药物缺少的优点,也是许多肿瘤药物毒副作用大的根源。这一药物新概念材料不仅在癌症治疗领域应具有潜在应用前景,该研究论文在氢气医学领域也属于上乘之作,会是氢气医学领域2018年度最值得关注的新进展。何教授课题组在短短2年内能迅速取得这样的高水平成果,非常值得祝贺。

如用更容易理解的话来说,何教授最新研究是用《纳米“氢弹”气死肿瘤或热死肿瘤》,该研究制造了一种能识别肿瘤细胞的“纳米氢弹”——能释放大量氢气和热量的纳米颗粒。设计的“纳米氢弹”不仅能够主动找到肿瘤组织,且并在激光的激发下,能爆发性释放大量的氢气和热量。在氢气和高热的联合作用下,实现氢气热死肿瘤细胞的目的。且氢气还顺便减少高热对正常细胞的误伤。这真是一举多得。

《氢思语》

近日,深圳大学医学部何前军教授带领的“先进纳米药物课题组“,与美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)顾臻教授课题组合作,研发了一种用作肿瘤治疗的“储氢材料”—— 在近红外光刺激下响应性释放氢气并产生热量,以提升杀灭肿瘤细胞的疗效及选择性。

该研究首次提出了“氢热治疗”的概念,在多种细胞和小鼠模型上初步验证了氢气和高热对肿瘤细胞的协同增效抗癌机制、及对正常细胞的减毒保护功效。团队通过设计合成一种新型氢化钯纳米材料,实现了利用近红外光局部控制氢气的释放并有效产热,并实现了光热成像/光声成像引导氢热治疗,可潜在地对多种肿瘤实现高效、低毒的治疗。

该研究对促进氢分子医学的临床转化有着重要意义,相关工作发表在顶尖期刊《自然∙通讯》,详见:Local Generationof Hydrogen for Enhanced Photothermal Therapy, Nature Communications, 2018, doi: 10.1038/s41467-018-06630-2.

众所周知,氢气是一种易燃易爆的气体(爆炸的浓度范围为4.0%~75.6%),长期被认为是一种生物惰性的气体。但最近大量的研究结果表明,在生理环境中,氢气是一种具有生物安全性的内源性信号分子,被认为是一种还原性稳态调节剂,对炎症和氧化相关的诸多疾病都展现出一定的疗效,如癌症、缺血再灌注损伤、心血管疾病、神经退行性疾病、呼吸系统疾病、皮肤病、脓毒症等。但氢气的溶解度较低,且在体内可任意扩散,因此直接吸入氢气或是注射/饮用富氢水,通常很难使氢气分子有效到达并大量蓄积在深层病灶组织。近年来,何前军教授课题组提出了纳米材料辅助气体治疗的策略,借助纳米材料的功能特性解决气体治疗方面的问题,开拓了“纳米气体治疗”研究领域。

深大何前军教授在《自然》子刊发表氢医学领域重要进展(必读)

该项工作中,研究人员使用小尺寸钯纳米颗粒作为氢载体和自催化剂,利用钯的高束氢能力将氢原子方便地掺杂进钯的晶格,形成稳定的PdH0.2纳米颗粒(如上图所示)。利用PdH0.2纳米颗粒的小尺寸效应(30 nm)和EPR效应,实现了肿瘤被动靶向递送;同时利用PdH0.2的近红外光吸收特性,实现了光控氢气释放。此外,利用Pd/PdH0.2的加氢催化特性,使释放的氢具有高的还原性,并借助PdH0.2自身高的光热转化效率(η=63%),可实现光热治疗和光声成像。

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研究人员选取皮肤癌、乳腺癌及宫颈癌等多种肿瘤细胞和肿瘤鼠模型,在体内外探索了PdH0.2纳米材料的氢热协同抗癌效应和机制。结果表明:在联合热疗的过程中,氢气治疗能显著增强热疗对各种肿瘤细胞的抗癌效果,同时还能显著消减热疗对正常细胞的损伤,实现了氢疗对热疗的增效、减毒(如上图所示)。进一步的生物安全性研究结果表明:PdH0.2纳米材料具有较高的安全注射剂量,优良的血液安全性及组织兼容性。该氢热疗法潜在地为设计开发新型抗癌药物提供了新的思路和理论支持。

通讯作者简介:

何前军,教授,玛丽∙居里学者,深圳市海外高层次人才,深圳市“精准医疗”孔雀团队核心成员,深圳大学领军学者和学科带头人,深圳大学医学部“先进纳米药物实验室”负责人。从事纳米生物医用材料方面的研究,开辟了“纳米气体治疗”研究领域。在Nature Communications、Advanced Materials、AngewandteChemie、JACS、Biomaterials、Chemical Society Reviews等国际顶级期刊发表SCI论文90余篇,引用6000多次,h指数42,10多篇论文入选ESI“高被引论文”。2018年入选“全球高被引科学家”。近年来主持了十几项国际级、国家级和省市级科研项目。荣获了欧盟玛丽∙居里国际引进人才奖、中科院“卢嘉锡”青年人才奖、中科院“院长”特别奖、中科院“百篇优博”、深圳市海外高层次人才奖等奖励。兼任中国医促会氢分子生物医学分会副主任委员,广东省生物医学工程学会生物材料专业委员会副主任委员,中国医药生物技术协会纳米生物技术分会委员,中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会青年委员,中国和英国生物材料学会会员,诸多国际著名期刊通讯审稿人。

感谢何教授和他的课题组,这应该是中国学者给2018年氢生物医学的最大献礼。2018年10月12-14日北京工业大学建国饭店,欢迎氢医学学界产业领域同行参加第五届中国氢医学学术年会。

论文原文链接: http://www.nature.com/articles/10.1038/s41467-018-06630-2

标签:氢医学   原理  新闻

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