National Institute for Materials Science heeft een vast materiaal ontwikkeld dat langzaam waterstofsulfide (H ₂ S) en stikstofmonoxide (NO) bij blootstelling aan lucht. Deze gassen kunnen fysiologisch gunstige effecten induceren bij lage concentraties (bijv. ontsteking verminderen en bloedvaten uitzetten). Echter, hun medisch gebruik is beperkt vanwege moeilijkheden bij het bewaren ervan en het reguleren van hun concentratie. Dit materiaal kan deze gassen veilig en gemakkelijk afgeven en vergemakkelijkt het medische gebruik ervan.

hoewel H ₂ S en NO zijn giftig bij hoge concentraties, ze kunnen gunstige fysiologische effecten genereren bij gebruik in lage concentraties, zoals anti-oxidatie, ontsteking verminderen, bloedvaten uitzetten en de insulinesecretie reguleren. Menselijke lichamen produceren deze gassen in kleine hoeveelheden om verschillende fysiologische functies te reguleren. Het medisch gebruik van deze gassen staat de laatste jaren in de belangstelling. Bijvoorbeeld, een lage concentratie NO kan door inhalatie worden toegediend aan patiënten met ernstige ademhalingsinsufficiëntie (bijv. pasgeborenen met aanhoudende pulmonale hypertensie en acute respiratory distress syndrome) om hun longvaten uit te zetten, waardoor hun symptomen verbeteren. In aanvulling, warmwaterbronnen met H ₂ Van S is al lang bekend dat ze positieve effecten hebben op de huid en het cardiovasculaire systeem, H . maken ₂ S een potentieel veelbelovend middel in de soorten medicijnen die zijn gericht op het verlengen van een gezonde levensduur. Echter, het gebruik van deze gassen gaat gepaard met veiligheidsproblemen en vereist een groot systeem dat is uitgerust met gastanks onder hoge druk. Om deze problemen aan te pakken, Er zijn pogingen gedaan om vaste materialen te ontwikkelen die in staat zijn om medisch bruikbare gassen veilig en gemakkelijk op te slaan en in een gereguleerde concentratie vrij te geven in de hoop hun medisch gebruik te vergemakkelijken.

Het NIMS-onderzoeksteam heeft onlangs een vast materiaal ontwikkeld met behulp van een anorganische verbinding, een gelaagd dubbel hydroxide genaamd, dat langzaam H kan afgeven. ₂ S of NO in een gewenste concentratie bij blootstelling aan lucht. Dit materiaal is voornamelijk samengesteld uit lagen van tweedimensionale hydroxide-nanobladen die magnesium (Mg) en aluminium (Al) bevatten. Dit onderzoeksteam ontdekte eerder dat carbonaationen in de tussenlaagruimte van nanosheetlagen actief worden uitgewisseld met atmosferisch koolstofdioxide. In dit project, het team intercaleerde gasbronionen naar de tussenlaagruimten en liet ze interageren met atmosferische koolstofdioxide en waterdamp, H . opleveren ₂ S of GEEN gas. Het team paste vervolgens de Mg/Al-verhouding in de nanosheets aan, waardoor de grootte van de opening ertussen wordt gewijzigd. Verschillende spleetgroottes ingeschakeld H ₂ S- of NO-gas moet stabiel vrijkomen in een beoogde concentratie. Het team slaagde er ook in een prototype van een draagbare NO-inhalator te fabriceren die zonder stroombron kan werken. Dit veilige materiaal, samengesteld uit relatief goedkope en niet-toxische ingrediënten, inclusief Mg en Al, kan in goede staat worden gehouden door het in een gasdichte zak te bewaren. Dit materiaal kan gemakkelijk worden gebruikt door het bloot te stellen aan lucht op een manier die vergelijkbaar is met het gebruik van wegwerphandwarmers.

Door toekomstig onderzoek, het team hoopt nieuwe medicijnen en medische hulpmiddelen te ontwikkelen waarin dit materiaal is verwerkt. Het gebruik van dergelijke producten kan de verlening van nieuwe gezondheidsdiensten en medische noodhulpdiensten mogelijk maken, zoals het beschikbaar stellen van NO-inhalatietechnologieën in huis, op verschillende bestemmingen en in ontwikkelingslanden. Bovendien, de materiaalstructuur die het team heeft ontwikkeld, kan worden toegepast op de synthese van nieuwe materialen die andere soorten functionele gassen kunnen vrijgeven.