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        上海硅酸鹽所在二維納米材料水解制氫抗炎方面取得重要進展
        發布時間: 2022-07-19 09:29 | 【 【打印】【關閉】

          氫氣 (H2) 作為一種新興的治療氣體,具有優異的生物安全性、高組織滲透性和自由基清除能力,是一種具有廣泛應用前景的抗氧化劑。然而,目前仍缺乏用于炎癥性疾病治療的便捷、高效的制氫策略。

          近日,中國科學院院士、中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員施劍林帶領的團隊發現硅-氫鍵修飾的硅納米片展現出一種高效水解制氫的特性,無需任何外界能量輸入,在生理條件下即可釋放治療性氣體氫氣,對急性炎癥具有良好的治療效果。該項工作首創性地提出了一種“只需加水”的便捷氣體治療策略,同時利用理論計算揭示了二維氫硅納米片的本征產氫機制,為納米材料介導的 H2 治療提供了一種新穎而有效的方式。相關研究成果以“Water-enabled H2 generation from hydrogenated silicon nanosheets for efficient anti-inflammation”為題發表在Journal of the American Chemical Society (2022, DOI: 10.1021/jacs.2c04412),并申請國家發明專利一項。論文第一作者為碩士研究生游燕玲,同濟大學博士后祝雅璇為共同第一作者,通訊作者為施劍林研究員和林翰副研究員。

          該研究中,研究人員提出了一種方便的“只需加水”的氫氣生產方法。該方法基于超薄的二維氫硅烯納米片,這種納米片具有高的比表面積和高反應活性的Si-H鍵,突破了傳統的硅-水反應動力學勢壘。此外,該研究通過DFT計算揭示了二維納米片增強 H2 釋放的內在機制。氫硅烯表面大量的H原子可以作為活性反應位點,優化Si-H2O反應的熱力學條件。體外實驗和動物實驗表明,氫硅烯作為注射劑、搽劑都表現出顯著的抗炎效果,具有廣泛的臨床轉換應用前景。

          相關研究得到了國家自然科學基金重點基金/青年科學基金、中國科學院先導重點項目、中國科協青年人才托舉工程、上海市啟明星等項目支持。

          論文鏈接:https://doi.org/10.1021/jacs.2c04412

        二維氫硅烯納米片水解制氫抗炎示意圖

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