Investigando o hidrogênio atômico no estado sólido como uma estratégia potencial de terapia com hidrogênio
(a) Hx depositado em hidrogênio atômico WO3 elimina efetivamente quatro RONS representativos (•OH, H2 O2 , •O2
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e ONOO
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). (b) Mecanismo do hidrogênio atômico na aceleração da cicatrização de feridas diabéticas, incluindo eliminação de RONS, anti-inflamação, angiogênese e deposição de colágeno. Crédito:Science China Press A superexpressão de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio (RONS) está intimamente associada ao aparecimento e progressão de diversas doenças crônicas, como câncer, doença de Alzheimer e úlceras diabéticas crônicas. A terapia com hidrogênio, como uma abordagem terapêutica de uso geral emergente e promissora, normalmente utiliza H2 molecular para eliminar seletivamente RONS e manter a homeostase redox intracelular, tratando assim doenças crônicas relacionadas.
Espera-se que o hidrogênio atômico mais bioredutível forneça uma capacidade de eliminação de RONS de amplo espectro, superior à do H2 convencional. . No entanto, o desenvolvimento de uma plataforma terapêutica avançada de hidrogénio que combine carga atómica suficiente de hidrogénio, libertação controlável e biodegradabilidade continua a ser um desafio tecnológico gigante.
Para resolver esse problema, uma equipe liderada pelo Prof. Jun Jiang e pelo Prof. Yucai Wang da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) introduziu recentemente com sucesso hidrogênio atômico altamente redutível no WO3 rede usando uma estratégia de co-dopagem elétron-próton, demonstrando pela primeira vez que o hidrogênio atômico elimina um amplo espectro de RONS que o H2 convencional não pode.
Além disso, a fase bronze de tungstênio H0,53 WO3 (HWO) foi considerado um transportador altamente desejável para o hidrogênio atômico, com características notáveis, incluindo armazenamento de hidrogênio de alta capacidade, liberação controlável de hidrogênio e biodegradabilidade responsiva ao pH. Num modelo de ferida diabética, o hidrogénio atómico remodelou o microambiente da ferida diabética e aliviou a inflamação, o que por sua vez promoveu a deposição de colagénio e a angiogénese, acelerando eficazmente a cicatrização crónica de feridas.
"Do ponto de vista da termodinâmica e da cinética química, o hidrogênio atômico é muito mais reativo que o H2 molecular , enquanto seu armazenamento e utilização são extremamente complicados. Graças à estratégia de codopagem elétron-próton, realizamos a deposição de hidrogênio atômico em óxidos metálicos sob condições amenas", disse o professor Jun Jiang.
"Em um sentido mais amplo, a categoria básica de materiais terapêuticos de hidrogênio não está mais limitada aos metais/não metais comumente ativos ou seus hidretos. Espécies de hidrogênio em formas mais físicas estão disponíveis como sequestradores eficientes de RONS para desempenhar um papel positivo na produção de hidrogênio. estratégias terapêuticas centradas."
O estudo foi publicado na revista National Science Review .
Mais informações: Man Luo et al, Hidrogênio atômico de estado sólido como um eliminador de RONS de amplo espectro para cicatrização acelerada de feridas diabéticas, National Science Review (2023). DOI:10.1093/nsr/nwad269 Fornecido pela Science China Press
