氫氣生物醫(yī)學(xué)研究非常熱鬧，大多數(shù)都集中在研究氫氣對(duì)疾病治療效果，最近也有不少學(xué)者通過材料學(xué)方法，開發(fā)不同類型的產(chǎn)氫氣方法，作為供氫新技術(shù)進(jìn)行疾病治療。
產(chǎn)氫氣材料有的是通過化學(xué)反應(yīng)，也有的利用微生物產(chǎn)氫氣的策略，這方面比較多的增加腸道細(xì)菌產(chǎn)氫氣能力實(shí)現(xiàn)疾病治療的目的。最近南京大學(xué)學(xué)者獨(dú)辟蹊徑，利用兩種細(xì)菌產(chǎn)生氫氣的能力，把這種產(chǎn)氫氣微生物涂在傷口局部，這種產(chǎn)氫氣微生物材料能顯著提高糖尿病動(dòng)物創(chuàng)面愈合能力，這種新材料有望能在人類皮膚疾病中發(fā)揮效果，有一定臨床應(yīng)用潛力。最新研究論文發(fā)表在nano letter，通訊作者為南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院吳錦慧教授。
根據(jù)該研究論文報(bào)道，首先培養(yǎng)出兩種細(xì)菌，按照一定比例混合，并使用特定材料對(duì)細(xì)菌包裝成微膠囊水凝膠材料。利用三氧化鎢結(jié)合氣相色譜分析細(xì)菌材料的產(chǎn)氫氣能力，利用雙室培養(yǎng)，觀察這種產(chǎn)氫氣材料對(duì)RAW264.7細(xì)胞炎癥反應(yīng)的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能減少這種巨噬細(xì)胞極化，減少毒性自由基和炎癥反應(yīng)。利用內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)，觀察這種產(chǎn)氫氣材料對(duì)血管形成的影響。
利用成纖維細(xì)胞培養(yǎng)，觀察氫氣對(duì)細(xì)胞增殖的作用。最重要的是，利用糖尿病動(dòng)物皮膚創(chuàng)面模型，將這種產(chǎn)氫氣材料涂在創(chuàng)面能加快創(chuàng)面愈合速度。
從這個(gè)研究流程來看，細(xì)菌水凝膠的制備當(dāng)然是一種創(chuàng)新方法，不過過去也有報(bào)道，用于疾病治療應(yīng)該是有新意。不過在巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞培養(yǎng)中，都是非接觸產(chǎn)氫，就是利用這種材料制造出一個(gè)含氫氣微環(huán)境，因此這些實(shí)驗(yàn)僅僅驗(yàn)證了氫氣具有的作用。
而且這種產(chǎn)氫氣培養(yǎng)可能會(huì)對(duì)局部的二氧化碳和氧氣濃度產(chǎn)生干擾，類似給培養(yǎng)氣體補(bǔ)充了氫氣，而氧氣和二氧化碳對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞的作用非常巨大，那么這種效應(yīng)就存在控制不夠嚴(yán)格的問題，因?yàn)闆]有加入排除干擾其他氣體成分的控制條件。
當(dāng)然動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中沒有問題，也是本研究最重要的證據(jù)，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說明這種產(chǎn)氫氣材料真正能對(duì)創(chuàng)面損傷具有促進(jìn)愈合作用。不過如果只保留這部分內(nèi)容，發(fā)表在這樣的雜志上就困難了。
原文摘要：由高血糖或慢性炎癥引起的氧化應(yīng)激可限制糖尿病創(chuàng)面愈合，導(dǎo)致糖尿病足潰瘍。氫具有作為抗氧化劑和清除活性氧的潛力，從而減輕這些慢性傷口的炎癥。
然而，大多數(shù)報(bào)道的用于傷口愈合的H2輸送系統(tǒng)，包括氫氣、富氫水和富氫鹽水，由于氫氣的溶解度低，氫氣作用時(shí)間都很短。我們介紹了一種產(chǎn)氫水凝膠，由活的小球藻和細(xì)菌組成，在一個(gè)細(xì)胞不滲透的外殼內(nèi)，可以連續(xù)生產(chǎn)60小時(shí)的氫氣。這種微生物-水凝膠系統(tǒng)可以通過持續(xù)釋放氫氣選擇性地減少劇毒的?OH和ONOO -物種，并減少炎癥。
進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，微生物水凝膠敷料在第3天可促進(jìn)細(xì)胞增殖和糖尿病創(chuàng)面愈合近50%。海藻-細(xì)菌共生水凝膠具有良好的生物相容性和清除活性氧的特性，具有良好的臨床應(yīng)用前景。
Symbiotic algae-bacteria dressing for producing hydrogen to accelerate diabetic wound healing