烯旺科技大咖专访:在试验过程中发现石墨烯发热的独特之处

来源:壹点网 | 2022-06-01 17:47:01 |

为了让大家更好地了解医疗研究成果以及专家大咖们在研究背后的故事,烯旺科技开展了《医疗合作专家访谈系列专栏》,选择了与烯旺科技合作的代表性的专家们一对一进行专访。访谈的第一期,邀请到了进行石墨烯无创治疗肿瘤研究的专家胡克博士。方便大家更近距离了解烯旺科技石墨烯医疗研究系列背后的故事。

为什么用碳纤维作为试验对比材料?

胡克博士在第一次采用《基于石墨烯柔性器件的非侵入式特殊远红外肿瘤治疗新方法》展开的研究中,论文中这样总结到:“与碳纤维器件相比,石墨烯器件产生的远红外辐射显示出较强的穿透能力。基于共振效应,石墨烯器件发射的特殊远红外通过共振效更容易被机体吸收,在达到温热治疗温度条件的同时不会产生明显副作用。”

在本次基于石墨烯材料展开的研究中,我们通过结论发现石墨烯相比碳纤维器件,展现出更好的远红外研究价值。这里我们就有个疑问了,为何会选用碳纤维作为对比材料呢?

对此,胡克博士解释到:“我们在对某种材料展开医疗研究中,我们要先考虑设立的对比材料是不是特别具有可比性。我们在第一次研究中选择碳纤维材料作为对照,是因为石墨烯和碳纤维在材料构成本质上来说都是碳元素。”

怎样更为精确的将两种材料作对照呢?在研究中,我们尽量让对照物(碳纤维)的电阻值的发射面积、电极的形式、功率等方面都和石墨烯接近。因此,两种器件就具有一定程度的可比性。在这样的情况下,将碳纤维作为对比研究就更有科学性。

打一个形象的比喻:“这就好比把它们放到同一个起跑线上。试验观察就是让它们同时起跑,观测谁效果更好。”从试验观察中我们发现,碳纤维器件跟石墨烯器件还是有很大差别的。

已经医疗应用的远红外器件原理

我们一定很好奇,类似神灯、远红外烤灯等这一类产品,早已作为医疗器材进入医院使用。那么它是否证实了远红外的医疗原理呢?

胡克博士谈到,这一类在医院使用的器材是基于红外线,它通常是既有红外光又有可见光。研发者为了让这个远红外光更纯净一点,会采用一些滤色片,滤掉一部分波长的光,也就是无用的光,然后保留一些比如人体比较容易吸收的一些波段。

其实,医疗的发展不是仅仅通过从实验室到医院这么一个路径的。远红外烤灯就是一个例子,它是人们发现它有用,然后长期以来慢慢经验积累,就在临床上实践了。

目前在医院应用的这些红外烤灯,在康复领域它有可能会加快这个伤口愈合。但是要说到它的明确机制,目前并没有统一定论。因为还无法定位哪一个细微的波段具有何种对应的生物学效应,具体的发射吸收剂量也没有标准,它更多的是临床上一个历史沿袭的东西,就是经验主义,告诉我们这个东西有用。”

因此,从这里我们看到了石墨烯远红外的价值,这也是我们为什么如此看到这种材料,继续展开第二次试验的基础。

试验过程的趣事:两种材料照射的不同

在对裸鼠进行远红外照射的医疗研究中,胡克博士还发现了一件趣事。在两种不同的材料热源照射过后2小时,两只裸鼠居然呈现出不同的体温。

“”当时采用碳纤维和石墨烯两种材料地热源进行照射观察过后,当我把两只螺鼠重新移回他们自己笼子,然后放在26℃的室温环境里面。当时做完试验刚好中午,于是出去吃了个饭。大概过了两个小时左右我们回来,我突然产生了好奇心:过去了2小时,材料的温热辐射对裸鼠还有影响吗?两种材料有没有差异?

于是,胡克博士用红外热成像仪,重新观察了两种发热材料在裸鼠两块照射区域的温度。

惊人的发现:石墨烯器件照射的试验组,裸鼠体表的温度变化要比碳纤维对照组的变化要小,说明石墨烯器件组照射后2小时,它这个区域还是比较热的。

那这是什么原因呢?两只裸鼠身体状况差不多的,同一批长大,放在同一个笼子,同样的室温环境,为什么这个温度下降会慢一些?

那么机体的这个热反应,有可能是该器件直接引起的,也有可能是催生免疫系统引起的。在这一点上,胡克博士认为非常具有研究价值。

石墨烯医疗研究具有开创性意义

在访谈中,我们谈到一个话题:在进行这个无创治疗肿瘤研究中,有没有遇到比较棘手的问题呢?

胡克博士的回答再次让我们感受到科研工作者的不易,以及石墨烯医疗研究的巨大价值。开展的这个研究,难度很大,因为它是没有先例的。

我们自己作为在第一线工作的研究者,在面对石墨烯无创光热疗这个研究课题的时候,在这个研究方向,比诸位面对更多的问题。因为我们要比非研究者带着更多的疑问,并且作为发表的成果,它必须是逻辑闭环的。

然而我们必须面临2个问题:一是没有参考资料,没有同行在此类方向中开展过研究。二是我们属于开创了一个新的领域,在此石墨烯医疗领域类没有资料可循。因此全部靠摸索与实践,自己去创造观察,为后人提供技术积累和经验总结。

这也我们作为科研工作者,进行此项研究的意义所在。因为在此项研究中,我们是在做一件前人从来没做过的事,挖掘石墨烯材料的这种医疗价值,我们责无旁贷。

那么关于我们下一阶段的研究计划,以及在石墨烯医疗市场化中如何推进,留待下一期我们再与您分享。

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