生醫科技講座
生醫科技講座
水素氫分子 系列講座
  • 水素氫分子


    在18世紀英國科學家亨利卡文迪什(Henry Cavendish)首先發現了氫,而後科學家在命名氫(hydrogen)時採用希臘語 hydro(水)+genes(造成)兩個字所形成,也就是說氫就是“產生水的元素”因此這也是日文漢字“水素”的由來。


    氫是宇宙中最小的一種元素,化學符號為H。氫常見的形態是氫氣也就是氫分子(H2)。氫氣是無色無味無臭且易燃的氣體,燃燒時氫氣(H2)會與氧氣(O2)反應進而形成水(H2O),氫分子在細胞中與自由基的中和反應也是形成水,因此為清除體內過多的氧化自由基提供一個很好的潔淨選項。


    近年來氫氣也被應用在開發新能源上,因為燃燒後可以形成潔淨無汙染的“水”,因此在日本產業界極力追求開發以氫能源來代替石化能源,為環境保護找到一個永續發展的機會。


    鈞小編 2022.06.10

    氫氣的安全疑慮


    一般大眾對於氫氣(H2)的安全疑慮不外乎是爆炸與慢性中毒的迷思。


    1. 關於爆炸,純氫氣不含氧氣的情況下,溫度達527℃才會自燃;在有氧氣的情況下,在密閉空間內例如氣球,氫氣的體積濃度介於4%-75%時點火才會發生爆炸的情形。(1)

    2. 關於慢性中毒,不合格的氫呼吸機所製造出來的氫氣純度無法滿足安全標準,美國 FDA 在 2014 年明定:氫氣的安全標準就是純度需達99.995%(4N5),唯有這樣純度的氫氣才能避免氫氧化鈉、氯氣、溶蝕的電極重金屬成分等雜質毒化物在製造氫氣時所造成的的汙染。(2)


    因此不含氧的純氫氣不會爆炸,因此選擇使用[PEM-MEA]低溫純水解離技術,所製造的氫氣純度高、濃度正確、不含雜質毒化物,純度達99.995%(4N5)的氫氣才是消費者使用的安心保障。


    參考文獻

    1. Ohta S. Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas: initiation, development and potential of hydrogen medicine. Pharmacol Ther. 2014;144(1):1-11.

    2. https://reurl.cc/LmL8pa


    鈞小編 2022.06.10

  • 氫分子之精準標靶


    在癌症治療中,化療策略是”傷敵一千,自損八百”,因此在化療過程中往往伴隨著許多嚴重的副作用,直到”標靶治療”的研發,癌症治療才開始能精準治療,專殺癌細胞,大幅降低造成身體不適的副作用。


    細胞在新陳代謝的過程中,會產生許多不同種類的氧化自由基,其中有些良性自由基會參與細胞的正常運作,而惡性自由基例如: ·OH和ONOO- 則是會危害細胞。正常情況下細胞有許多機制可以代謝過多的惡性自由基,但是隨著年齡增長,細胞代謝惡性自由基的速度下降,惡性自由基會活躍的到處攻擊,使細胞開始受損、老化、最終走向凋亡的惡性循環。(1, 2)


    在精準醫療的時代,抗氧化能力也要能精準鎖定惡性自由基,同時又不影響參與細胞生理運作的良性自由基,氫分子可以是一個有效清除惡性自由基的選項。(2)


    參考文獻

    1. Spaas J, van Veggel L, Schepers M, Tiane A, van Horssen J, Wilson DM, 3rd, et al. Oxidative stress and impaired oligodendrocyte precursor cell differentiation in neurological disorders. Cell Mol Life Sci. 2021;78(10):4615-37.

    2. Ohta S. Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas: initiation, development and potential of hydrogen medicine. Pharmacol Ther. 2014;144(1):1-11.


    鈞小編 2022.06.10

    諾貝爾的威而鋼!!

    1998年諾貝爾生理醫學獎的桂冠榮耀屬於來自美國的三位傑出科學家,他們的研究發現了一氧化氮(NO)在血管中扮演釋放血管擴張的訊號角色,達到降低血壓的作用,這使得許多藥物在心血管疾病的研發都基於一氧化氮(NO)的血管擴張功能,這其中也包含了威而鋼(Viagra)的研發,一氧化氮(NO)催動了血管平滑肌的鬆弛,使得血液流入量的增加,促使陰莖的勃起,一顆心血管用藥意外造成了男性的藍色小藥丸旋風(1)。


    來自客戶的回饋,也意外地讓我們發現,氫分子(H2)在中和去除惡性自由基的同時,並不會去影響所謂的良性自由基的生理功能,其中就包含了一氧化氮(NO)(2);因此所謂強抗氧化能力的產品,在清除自由基的過程就像是化療一般,無論好壞通通去除,在不知不覺間也削弱了性功能的活力,唯有精準標靶的氫分子,才能讓退休的大哥們雄風再起;希望在未來的每個清晨時刻,大家都能感受到一柱擎天的活躍。


    參考文獻

    1. Nicholls M. Nitric oxide discovery Nobel Prize winners. Eur Heart J. 2019;40(22):1747-9.

    2. Ohta S. Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas: initiation, development and potential of hydrogen medicine. Pharmacol Ther. 2014;144(1):1-11.


    鈞小編 2022.06.10

    氫分子與血腦屏障


    大腦的神經退化性疾病例如失智症、帕金森氏症是現代醫學最束手無策的疾病,除了大腦是人體最神秘的器官之外,血腦屏障也是許多藥物無法順利輸送到大腦神經元最主要的障礙與原因;血腦屏障是大腦裡面一個特殊的構造,有如城牆一般保護大腦阻絕病原菌的侵犯,僅能容許小分子物質或養分例如葡萄糖通過。


    具有中和自由基特性的氫分子,由於自身分子小、擴散速度佳的特性,能夠很輕易地穿透過血腦屏障的物理阻礙、甚至是細胞膜與細胞核也能輕易地穿透擴散。而常見的抗氧化物質例如:維他命C和維他命E則是無法通過血腦屏障到大腦內發揮抗氧化作用,相較之下氫分子在這方面具有明顯的優勢,對於協助大腦中的神經元細胞消除惡性自由基提供了一個安全且可靠的潛在選項。 (1, 2)


    參考文獻

    1. Ohta S. Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas: initiation, development and potential of hydrogen medicine. Pharmacol Ther. 2014;144(1):1-11.

    2. Gilgun-Sherki Y, Melamed E, Offen D. Oxidative stress induced-neurodegenerative diseases: the need for antioxidants that penetrate the blood brain barrier. Neuropharmacology. 2001;40(8):959-75.


    鈞小編 2022.06.10

    氫分子之抗自由基


    凱文科斯納在主演的終極保鑣電影中,用奮不顧身擋子彈的方式來完美詮釋了貼身保鑣的工作,保護最重要的人。


    在細胞中,也有許多我們要保護的重要事物,例如遺傳密碼DNA,避免被自由基攻擊而造成DNA損壞導致突變(1),當惡性自由基有如魔戒中的強獸人軍隊,源源不絕的往美好的中土世界進攻;年輕的細胞還能依靠自身的抗氧化酵素來抵抗,但年邁的細胞就需要外援來保護。


    氫分子就是抵禦這些惡性自由基(·OH)的最佳外援,可以選擇性的消除破壞細胞的惡性自由基,同時也維持良性自由基的正常新陳代謝功能(2),用犧牲小我擋子彈的方式,來接受惡性自由基的攻擊,透過最簡單的潔淨方程式轉化為純淨的水,來保護最重要的人。


    參考文獻

    1. Cadet J, Delatour T, Douki T, Gasparutto D, Pouget JP, Ravanat JL, et al. Hydroxyl radicals and DNA base damage. Mutat Res. 1999;424(1-2):9-21.

    2. Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, Watanabe M, Nishimaki K, Yamagata K, et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat Med. 2007;13(6):688-94.

    氫分子與新冠肺炎


    新冠肺炎自2019年底爆發自今已2年多的時間,在全球造成無數人員傷亡以及經濟慘重的損失,如今隨著疫苗施打的普及與藥物的研發,漸漸地緩解了新冠肺炎所造成的危害,但與此同時確診康復的人又出現了所謂[長新冠]的後遺症。


    新冠肺炎確診病患常見的呼吸道症狀,例如:喘不過氣、胸悶、咳嗽,血氧不足等症狀,在臨床研究指出病人在使用吸入氫氧混和氣體療程的第2、3天後,可以明顯的緩解呼吸道不適的症狀(1)。 除此之外針對康復患者出現的長新冠後遺症,例如: 疲倦、喘不過氣、腦霧、咳嗽、睡眠障礙、注意力不集中等症狀,臨床研究指出使用吸入氫氣對於長新冠患者的身體與呼吸道症狀的改善能有所助益(2)


    參考文獻

    1. Guan WJ, Wei CH, Chen AL, Sun XC, Guo GY, Zou X, et al. Hydrogen/oxygen mixed gas inhalation improves disease severity and dyspnea in patients with Coronavirus disease 2019 in a recent multicenter, open-label clinical trial. J Thorac Dis. 2020;12(6):3448-52.

    2. Botek M, Krejčí J, Valenta M, McKune A, Sládečková B, Konečný P, et al. Molecular Hydrogen Positively Affects Physical and Respiratory Function in Acute Post-COVID-19 Patients: A New Perspective in Rehabilitation. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(4).

    氫分子與類風溼性關節炎

    類風濕性關節炎是一種慢性發炎疾病,主要的病症在對於病人的關節組織造成損害導致疼痛與變形。類風濕性關節炎的疾病成因能然未完全清楚,研究指出活性氧化物(ROS)在病程發展上扮演相當重要的角色,在眾多活性氧化物中羥基自由基(·OH)是自然界中很強的氧化劑也是對人體最有害的自由基(1)。


    研究指出氫分子能夠去除自由基,特別是對身體有害的羥基自由基,藉此降低病患體內的氧化壓力,避免細胞遭受自由基損害,也保護細胞內重要的物質不受破壞例如: DNA,同時也能緩解類風濕性關節炎的症狀,有助益於病患的健康恢復(1, 2)。


    參考文獻

    1. Ishibashi T. Molecular hydrogen: new antioxidant and anti-inflammatory therapy for rheumatoid arthritis and related diseases. Curr Pharm Des. 2013;19(35):6375-81.

    2. Ishibashi T, Sato B, Rikitake M, Seo T, Kurokawa R, Hara Y, et al. Consumption of water containing a high concentration of molecular hydrogen reduces oxidative stress and disease activity in patients with rheumatoid arthritis: an open-label pilot study. Med Gas Res. 2012;2(1):27.

  • 什麼是PEM-MEA?

    PEM-MEA是工研院開發的純水電解技術,其中的核心膜電極組件是美國杜邦公司開發的質子交換膜(Proton Exchange Membrane, PEM),使用PEM-MEA純水電解技術的好處主要有三點: (1)

    1. 使用純水,不須額外添加電解液,不會有重金屬、毒害物殘留的疑慮。

    2. 透過質子交換膜徹底實現氫氧分流,可以避免氫氧混合時產生高溫爆炸的疑慮。

    3. 低溫電解模式,有別於傳統電解法產生高熱,有效延長核心運作壽命與機器安全。

    我們使用最新第5代純水電解技術,提供最安全無虞的氫氣產品,請您安心使用。


    參考文獻

    1. 中華創新未來協會編著. 氫分子醫學聖經.

  • 氫氣純度標準


    美國食品藥物管理局(FDA)於2014年制定出食品等級的氫氣純度標準為 ≧99.995% (GRN No.520) ,並且將氫氣列為安全的食品添加劑,可以作為食品及藥物添加及加工使用(1)。

    氫氣透過傳統的電解法製造時,都需要添加電解液例如: 氫氧化納、氫氧化鉀,因此在電解過程中會產生毒害物的副產品或是重金屬殘留,使得氫氣使用產生安全疑慮,唯有透過PEM-MEA 非接觸電解模式才能提供≧99.995%純度的氫氣,同時也榮獲SGS純度認證,符合美國FDA使用標準


    參考文獻

    1. Agency Response Letter GRAS Notice No. 520 [Available from: https://wayback.archive-it.org/7993/20171031003354/https://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/GRAS/NoticeInventory/ucm432907.htm.

  • 非接觸式電解氫水


    傳統氫水機在製造富氫水時,大都使用添加電解液的接觸式電解氫水的方式,也就是將飲用水直接電解產生氫氣,然後直接飲用,這樣的方式會導致有機會喝入危害人體的電解副產物與殘留的重金屬毒害物質。

    我們使用第五代純水電解技術(PEM-MEA),透過質子交換膜的非接觸式電解技術,將純水產生的氫氣分流後導入飲用水內;如此一來,飲用水不接觸電極,完全不用擔心重金屬毒害物質殘留危害身體,再者可使氫分子穩定存在,延緩氫分子散逸速度。 (1)


    參考文獻

    1. 中華創新未來協會編著. 氫分子醫學聖經.