石墨烯 远红外效应的医学应用

2018-06-30 11:42

人们知道, 2010年的诺 贝尔物理奖颁发给了在英国曼彻斯特大学的两位科学家—安得列·盖姆 (Andre Geim) 和 康斯坦丁·诺沃肖罗夫( Konstantin Novoselov), 表彰他们对石墨烯 (Graphene)研究的卓越贡献。




  作为碳 组成的一种结构, 石墨烯 是一种全新的材料, 它不单 是其厚度达到前所未有的薄 (是人们 发现的第一种由单层原子构成的材料),而且其强度非常高 (其碳原 子结构非常稳定)。同时, 它也具 世界上最小的电阻率,导电性 是铜的一百万倍。在导热方面, 更是超 越了目前已知的其它所有材料。石墨烯 近乎完全透明并柔软,但其原子排列之紧密,连具有 最小分子结构的氦都无法穿透它, 现已被称为是21世纪最为颠覆的材料。

  近年来,石墨烯 及其衍生物广泛在生物医学, 包括生物元件, 生物检测, 疾病诊断,肿瘤治疗, 生物成 象和药物输送系统等的应用前景, 使其成 为纳米生物医学领域的研究热点。 石墨烯 还具有诸多引人瞩目的光学属性,近年来 IBM的研究人员已发现, 石墨烯 能吸收和辐射高达40%的远红外线。


  人体也 是一个天然的红外线辐射源,其辐射频带很宽, 无论肤色如何, 活体皮肤的发射率为98%,其中3-50 微米波 段的远红外线的辐射约占人体辐射量的46%。人体同 时又是良好的远红外线吸收体, 其吸收波段以3-15微米为主,刚好是 在远红外线的作用波段。

  人体远 红外线的吸收机制是通过人体组织的细胞分子中的碳-碳键,碳-氢键,氧-氢键等的伸缩振动,其谐振波大部分在3-15 微米,和远红 外线的波长和振幅相同, 引起共振共鸣。石墨烯加热发射的8-15微米远红外波,能有激 活身体细胞核酸蛋白质等生物分子等功能, 祥述如下:

  远红外 线可以改善血液循环

  远红外 线能够深入人体的皮下组织, 使皮下 深层组织温度上升, 扩张微血管,促进血液循环, 调节血压,改善心、 脑、 肝、 肾等器 官由缺血引起的功能障碍, 如高血压,心脑卒中,动脉粥样硬化等。强化血 液及细胞组织代谢, 改善微循环,提高细胞的解毒、排毒功能,防止癌 细胞发生和发展。

  远红外 线可以改善关节疼痛,远红外 线深透力可达肌肉关节深处, 使身体内部温暖, 放松肌肉, 带动微 循环网的氧气及养分交换, 排除积 存体内的疲劳有害物质和乳酸等, 对消除内肿, 缓和酸痛效果显著。

  远红外 线可以调节自律神经

  自律神 经主要是调节内脏功能。 人们如 果长期处在紧张焦虑状态, 自律神经持续紧张,会导致免疫力降低、头痛、失眠乏力、四肢冰冷等,远红外 线可调节自律神经保持在最佳状态, 美国现 已用远红外线治疗抑郁征,获得很好的疗效。

  远红外 线可以提高免疫功能。免疫是 人体的一种生理反应,它包括 细胞免疫和体液免疫两种,对人体 抵抗疾病具有极其重要的作用。经临床观察, 远红外 线能够提高巨噬细胞的吞噬功能, 调节人 体细胞免疫和体液免疫,有利于人体的健康。

  远红外线的消炎功能

  远红外 线的热作用通过神经体液的回答反应, 消除了 炎症反应的病理过程,使原来 遭到破坏的生理平衡状态加速恢复正常,提高了 局部和全身的抗病能力,同时能 激活免疫细胞的功能, 加强了 白细胞和网状內皮细胞的吞噬功能,达到消炎抑菌的目的。

  远红外 线的热效应还改善了微循环, 增强了组织的营养, 活跃了组织的代谢, 提高了细胞供氧量, 改善了 病灶区的供血供氧状态,加强了 细胞的再生能力, 控制了炎症的发展,加速了病灶的修复。由于改善了微循环, 建立了侧枝循环,增强了 细胞膜的稳定性,调节了离子的浓度,改善了渗透压, 加快了 有毒物质的代谢产物的排除, 加速了渗出物的吸收, 导致炎症水肿的消退。

  远红外 线能激活生物分子活性 应特别指出的是: 红外区域光子能量 ( 1.6-0.001电子伏特)不能激 活分子的电子能级,所以不 能象紫外线那样使物质发生电离。 远红外 线只能激活分子的振动能级, 振动能 级间的能量差一般为1电子伏特以下。 也就是说,由于远 红外能量形成分子的原子键能量小,因此不 能使分子结构发生变化。在远红外光子, 特别是3-14微米远 红外光子的作用下,使生物 体的分子能级被激发而处于较高震动能级, 这便激 活了核酸蛋白质等生物大分子的活性,从而发 挥了生物大分子调节机体代谢, 免疫等活动的功能, 有利于 人体机能的恢复和平衡, 达到防病,、治病的目的。

  远红外 线能增强生物体的新陈代谢

  如果人 体的新陈代谢发生了紊乱, 引起了 体内外物质的交换失常, 各种疾 病将会不约而至。诸如水 电解质代谢的紊乱,严重将会危及生命:如 糖代谢 紊乱所致的糖尿病、脂代谢 紊乱引起心血管疾病、肥胖症、蛋白质 代谢紊乱引起的痛风等。 通过远红外线热效应, 可以增加细胞的活力,调节神经体液机制, 加强新陈代谢, 使体内 的物质交换处于平稳状态。

  远红外 线可以护肤美容。远红外 线照射人体产生细胞共振吸收, 能将引 起疲劳及老化的物质, 如乳酸、 游离脂肪酸、 胆固醇、 多余的皮下脂肪等, 藉毛囊 口和皮下脂肪的活化性,不经肾脏, 直接从皮肤代谢。 因此, 能使肌肤光滑柔嫰,远红外 线能使体内的热能提高,细胞活化, 因此促 进脂肪组织代谢, 燃烧分解,将多余脂肪燃烧掉, 进而有效减肥。

  远红外线的镇痛作用。 远红外线的热效应,降低了 神经末梢的兴奋性; 血液循环的改善; 水肿的消退; 减轻了 神经末梢的化学和机械刺激; 远红外线的热作用,提高了痛欲, 以上种种,均起到 缓解疼痛的作用。目前,以石墨 烯为代表的新材料, 已被中国列为“十三五”战略规划发展重点。


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