石墨烯遠紅外效應的醫(yī)學應用
人們知道, 2010年的諾貝爾物理獎頒發(fā)給了在英國曼徹斯特大學的兩位科學家—安得列·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖羅夫, 表彰他們對石墨烯研究的卓越貢獻。
作為碳組成的一種結構, 石墨烯是一種全新的材料, 它不單是其厚度達到前所未有的薄 (是人們發(fā)現(xiàn)的第一種由單層原子構成的材料),而且其強度非常高 (其碳原子結構非常穩(wěn)定)。同時, 它也具世界上最小的電阻率,導電性是銅的一百萬倍。在導熱方面, 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軟,但其原子排列之緊密,連具有最小分子結構的氦都無法穿透它, 現(xiàn)已被稱為是21世紀最為顛覆的材料。
近年來,石墨烯及其衍生物廣泛在生物醫(yī)學, 包括生物元件, 生物檢測, 疾病診斷,腫瘤治療, 生物成象和藥物輸送系統(tǒng)等的應用前景, 使其成為納米生物醫(yī)學領域的研究熱點。 石墨烯還具有諸多引人矚目的光學屬性,近年來IBM的研究人員已發(fā)現(xiàn), 石墨烯能吸收和輻射高達40%的遠紅外線。
人體也是一個天然的紅外線輻射源,其輻射頻帶很寬, 無論膚色如何, 活體皮膚的發(fā)射率為98%,其中3-50微米波段的遠紅外線的輻射約占人體輻射量的46%。人體同時又是良好的遠紅外線吸收體, 其吸收波段以3-15微米為主,剛好是在遠紅外線的作用波段。人體遠紅外線的吸收機制是通過人體組織的細胞分子中的碳-碳鍵,碳-氫鍵,氧-氫鍵等的伸縮振動,其諧振波大部分在3-15微米,和遠紅外線的波長和振幅相同, 引起共振共鳴。石墨烯加熱發(fā)射的8-15微米遠紅外波,能有激活身體細胞核酸蛋白質等生物分子等功能, 祥述如下:
遠紅外線可以改善血液循環(huán)
遠紅外線能夠深入人體的皮下組織, 使皮下深層組織溫度上升, 擴張微血管,促進血液循環(huán), 調(diào)節(jié)血壓,改善心、腦、 肝、腎等器官由缺血引起的功能障礙, 如高血壓,心腦卒中,動脈粥樣硬化等。強化血液及細胞組織代謝, 改善微循環(huán),提高細胞的解毒、排毒功能,防止癌細胞發(fā)生和發(fā)展。
遠紅外線可以改善關節(jié)疼痛,遠紅外線深透力可達肌肉關節(jié)深處, 使身體內(nèi)部溫暖, 放松肌肉, 帶動微循環(huán)網(wǎng)的氧氣及養(yǎng)分交換, 排除積存體內(nèi)的疲勞有害物質和乳酸等, 對消除內(nèi)腫, 緩和酸痛效果顯著。
遠紅外線可以調(diào)節(jié)自律神經(jīng)
自律神經(jīng)主要是調(diào)節(jié)內(nèi)臟功能。 人們?nèi)绻L期處在緊張焦慮狀態(tài), 自律神經(jīng)持續(xù)緊張,會導致免疫力降低、頭痛、失眠乏力、四肢冰冷等,遠紅外線可調(diào)節(jié)自律神經(jīng)保持在最佳狀態(tài), 美國現(xiàn)已用遠紅外線治療抑郁征,獲得很好的療效。遠紅外線可以提高免疫功能。免疫是人體的一種生理反應,它包括細胞免疫和體液免疫兩種,對人體抵抗疾病具有極其重要的作用。經(jīng)臨床觀察, 遠紅外線能夠提高巨噬細胞的吞噬功能, 調(diào)節(jié)人體細胞免疫和體液免疫,有利于人體的健康。
遠紅外線的消炎功能
遠紅外線的熱作用通過神經(jīng)體液的回答反應, 消除了炎癥反應的病理過程,使原來遭到破壞的生理平衡狀態(tài)加速恢復正常,提高了局部和全身的抗病能力,同時能激活免疫細胞的功能, 加強了白細胞和網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞的吞噬功能,達到消炎抑菌的目的。
遠紅外線的熱效應還改善了微循環(huán), 增強了組織的營養(yǎng), 活躍了組織的代謝, 提高了細胞供氧量, 改善了病灶區(qū)的供血供氧狀態(tài),加強了細胞的再生能力, 控制了炎癥的發(fā)展,加速了病灶的修復。由于改善了微循環(huán), 建立了側枝循環(huán),增強了細胞膜的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)了離子的濃度,改善了滲透壓, 加快了有毒物質的代謝產(chǎn)物的排除, 加速了滲出物的吸收, 導致炎癥水腫的消退。
遠紅外線能激活生物分子活性 應特別指出的是: 紅外區(qū)域光子能量 ( 1.6-0.001電子伏特)不能激活分子的電子能級,所以不能象紫外線那樣使物質發(fā)生電離。 遠紅外線只能激活分子的振動能級, 振動能級間的能量差一般為1電子伏特以下。 也就是說,由于遠紅外能量形成分子的原子鍵能量小,因此不能使分子結構發(fā)生變化。在遠紅外光子, 特別是3-14微米遠紅外光子的作用下,使生物體的分子能級被激發(fā)而處于較高震動能級, 這便激活了核酸蛋白質等生物大分子的活性,從而發(fā)揮了生物大分子調(diào)節(jié)機體代謝, 免疫等活動的功能, 有利于人體機能的恢復和平衡, 達到防病,、治病的目的。
遠紅外線能增強生物體的新陳代謝
如果人體的新陳代謝發(fā)生了紊亂, 引起了體內(nèi)外物質的交換失常, 各種疾病將會不約而至。諸如水電解質代謝的紊亂,嚴重將會危及生命:如 糖代謝紊亂所致的糖尿病、脂代謝紊亂引起心血管疾病、肥胖癥、蛋白質代謝紊亂引起的痛風等。 通過遠紅外線熱效應, 可以增加細胞的活力,調(diào)節(jié)神經(jīng)體液機制, 加強新陳代謝, 使體內(nèi)的物質交換處于平穩(wěn)狀態(tài)。
遠紅外線可以護膚美容。遠紅外線照射人體產(chǎn)生細胞共振吸收, 能將引起疲勞及老化的物質, 如乳酸、 游離脂肪酸、 膽固醇、 多余的皮下脂肪等, 藉毛囊口和皮下脂肪的活化性,不經(jīng)腎臟, 直接從皮膚代謝。 因此, 能使肌膚光滑柔嫰,遠紅外線能使體內(nèi)的熱能提高,細胞活化, 因此促進脂肪組織代謝, 燃燒分解,將多余脂肪燃燒掉, 進而有效減肥。
遠紅外線的鎮(zhèn)痛作用。 遠紅外線的熱效應,降低了神經(jīng)末梢的興奮性; 血液循環(huán)的改善; 水腫的消退; 減輕了神經(jīng)末梢的化學和機械刺激; 遠紅外線的熱作用,提高了痛欲, 以上種種,均起到緩解疼痛的作用。目前,以石墨烯為代表的新材料, 已被中國列為“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃發(fā)展重點。
來源:烯旺石墨烯
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