水凝胶电化学细胞中氢分子演化与动力学研究及其在缺血-再灌注治疗中的应用

来自前沿生物电子学领域的研究人员开发了一种可穿戴水凝胶电化学平台，通过氢析出反应(HER)实现按需产氢，解决了传统H2全身给药靶向性差、易泄漏的难题。该装置能精准控制H2生成、局部存储并持续扩散至组织界面，在心肌细胞、皮肤缺血-再灌注(I/R)损伤模型中展现出显著保护作用，为气体疗法开辟了新途径。

　　

分子氢(H₂)作为强大的抗氧化剂，能有效中和缺血-再灌注(I/R)损伤中产生的活性氧(ROS)。传统氢气疗法如吸入或富氢水存在全身暴露、给药精度低的局限。这项研究创新性地构建了便携式水凝胶电化学系统，通过调控氢析出反应(HER)实现H₂的时空可控释放——就像给病灶装上了"微型氢气工厂"。

科研团队深入解析了水凝胶聚合物组成对HER动力学、气泡形态及储氢能力的影响规律。在实验室里，跳动的心肌细胞和皮肤角质形成细胞率先验证了H₂的细胞保护作用；离体心脏实验捕捉到氢气对抗I/R损伤的关键证据；活体实验中，那些饱受压力性溃疡折磨的小动物们，皮肤组织在氢气缓释下展现出惊人的修复能力。

这项技术将生物电子学与气体疗法巧妙融合，就像为病变组织配备了智能化的"氢气呼吸面罩"。其意义不仅限于I/R治疗，更为一氧化氮(NO)、氧气(O₂)等气体药物的精准递送提供了普适性平台，未来或将在糖尿病足、心肌梗死等重大疾病治疗中大放异彩。