长春应化所金永东研究员《Adv.Mater.》：超声影像引导下的电化学产氢/声动力联合多米诺肿瘤治疗

氢气是一种生物相容性较好的气体，它容易穿透血管和生物膜进入到细胞中来调控细胞的生命活动。因此氢气治疗作为一种有前途的疾病治疗方式越来越受到人们的关注，尤其用于癌症的治疗。然而当前氢气递送到肿瘤组织往往依靠纳米载体，但是这种方法很难精准的调控充足的氢气在肿瘤部位可控释放。因此迫切需要开发高效可控的氢气治疗方法和了解其作用机制，应用于肿瘤治疗。

近日,中国科学院长春应用化学研究所金永东研究员团队开发了超声影像引导下的针灸电极电化学产氢和声动力联合治疗的方法用于小鼠皮下肿瘤的治疗。研究团队利用肿瘤组织偏酸的微环境，借助针灸电极在酸性条件下电解产生充足的氢气，并在超声刺激下氢气泡空化温度升高，实现对肿瘤组织的快速消除。针灸电极电化学产氢技术可以实现肿瘤内源性氢离子转换为氢气，从而引发强烈的“多米诺效应”。在超声影像介导下可以避免对正常组织伤害。同时可以观测到肿瘤内部血管被毁坏，部分氢气泡进入肿瘤血管形成气栓，造成肿瘤内能量危机。产生的氢气泡在超声空化作用下，可以提高肿瘤内的温度，同时脆弱的肿瘤微环境被破坏，这些对肿瘤都是致命性打击。产生的氢气可以减缓癌症的炎症反应，有利于身体的免疫系统在治疗后的恢复。因此H2-EC/SD联合治疗为未来的临床应用提供了一种潜在的安全和可行的治疗策略。

图1：超声影像介导下的针灸电极电化学产氢/声动力联合治疗

图2：氢气泡在超声刺激下产生空化效应，温度升高。

 相关成果发表在《Advanced Materials》期刊上发表了题为“Imaging Guided Endogenic H2-Augmented Electrochemo-Sonodynamic Domino Cotherapy of Tumor in Vivo”的文章(doi.org/10.1002/adma.202208414)。 该工作的第一作者是中国科学院长春应用化学研究所助理研究员齐国华博士，通讯作者为中国科学院长春应用化学研究所金永东研究员。该工作得到国家自然科学基金青年基金项目，以及中国科学院特别研究助理择优资助项目的支持。

本文转载自高分子科学前沿