近期，一項發(fā)表于國際權威期刊《Langmuir》的重磅研究揭示了氫分子在應對水體重金屬污染領域的突破性進展。

該研究系統(tǒng)評估了四種氫分子遞送方式對銅離子（Cu2?）誘導斑馬魚胚胎毒性的緩解效果，最終，氫納米氣泡水（Hydrogen NB water）以顯著提升抗氧化酶活性、降低銅累積，顯著提升胚胎存活率等多方面卓越性能，被證實為當前最優(yōu)解決方案。

研究登頂《Langmuir》期刊

圖示：氫納米氣泡水在四種氫遞送方式中的各項表現位居榜首

銅污染之困與氫分子的希望

工業(yè)化進程加劇了水體重金屬污染，其中銅離子（Cu2?）因其高毒性對水生生態(tài)系統(tǒng)構成嚴重威脅。研究表明，Cu2?暴露可導致斑馬魚胚胎死亡率從對照組的1.33%飆升至66.67%，并完全抑制其孵化過程，其核心毒性機制在于誘導機體產生過量的活性氧（ROS），引發(fā)氧化應激。

氫分子作為一種高效、安全的抗氧化劑，為破解這一難題帶來了希望，近年來在環(huán)境修復領域展現出廣闊前景。然而，氫氣在水體中溶解度低、存留時間短的問題，限制了其實際應用效果。

四種氫遞送方案，氫納米氣泡水性能碾壓式領先

為探尋最佳氫氣輸送策略，研究人員精心設計了四種代表性方案進行對比：普通氫水（無納米氣泡）、氫納米氣泡水、納米硅材料以及海藻酸鈉包裹納米硅的凝膠微球。

圖示：各種氫氣輸送方式的性質和制氫性能

其中，氫納米氣泡水的制備，正是采用了上海納諾巴伯的納米氣泡富氫水機NB-T71A。該設備采用電解與表面活性劑輔助微孔系統(tǒng)相結合的技術，能夠在水體中穩(wěn)定生成高密度、小尺寸（平均粒徑約187.5 nm）的氫納米氣泡。

上海納諾巴伯NB-T71A型號納米氣泡富氫水機

實驗結果令人矚目：

研究團隊通過對比四種氫遞送方式發(fā)現，在150 μg/L Cu2?的脅迫下，所有氫氣處理組均在一定程度上降低了胚胎死亡率并提高了孵化率，但效果差異顯著。

其中，由納諾巴伯NB-T71A制備的氫納米氣泡水表現最為搶眼：

它將胚胎死亡率從66.67%大幅降低至4.00%，并將孵化率從0%提升至14.29%，綜合緩解效果位居榜首。

相比之下，普通氫水、納米硅和凝膠微球組的死亡率分別為44.67%、13.33%和34.67%，孵化率則為10.98%、50.76%和21.35%。

圖示：在150ug/L Cu2?脅迫下，不同的氫輸送方法對胚胎死亡率(a)、孵化率(b)和體內活性氧產生的影響

為何氫納米氣泡水能拔得頭籌？

研究從物理化學特性和分子機制層面給出了答案。

首先，納諾巴伯的納米氣泡溶氫技術顯著提升了氫氣的溶解與留存性能。

數據顯示，氫納米氣泡水的初始溶解氫濃度（1.53 mg/L）高于普通氫水（1.15 mg/L），普通富氫水12小時內氫濃度衰減至0.1 mg/L以下，而氫納米氣泡水因納米氣泡的緩釋特性，維持有效濃度時間顯著延長。

并且其獨特的物理性質——內部超高氣體密度（壓力可達1.09×10? atm）和疏水性，使其能更有效地附著于胚胎絨毛膜，在破裂瞬間將氫分子高效遞送至細胞內部，從而最大化其生物利用度。

論文中明確提到：

likely due to their high internal gas density and strong affinity with embryonic chorionic villus membranes, which improved hydrogen transport efficiency.

氫納米氣泡水優(yōu)于其他氫輸送方式，這很可能歸因于它們內部較高的氣體密度以及與胚胎絨毛膜膜之間強烈的親和性，這提高了氫的傳輸效率。

其次，氫納米氣泡水展現了強大的抗氧化與降低生物累積的雙重作用。

它不僅顯著降低了Cu2?脅迫下斑馬魚胚胎體內的ROS水平，抗氧化酶（SOD、CAT、GSH-Px）活性得到有效恢復，還將胚胎內的銅累積量從725.40 μg/g（Cu2?單獨暴露組）銳減至238.33 μg/g，降幅遠超其他方法。

圖示：不同氫遞送方式對斑馬魚胚胎SOD(a)、CAT (b)和GSH-Px(c)活性的影響。

轉錄組學分析進一步揭示，氫納米氣泡水通過調控GTP酶活性、離子通道功能及神經元發(fā)育相關基因的表達，從分子層面修復了由Cu2?破壞的細胞信號通路與結構完整性，從根源上緩解了氧化損傷。其多維度保護效果在雷達圖綜合評價中全面領先。

圖示：不同氫氣輸送方式對Cu2?吸收(a)、ROS生成(b)和不同暴露條件下生長狀態(tài)(c)的影響。

此項研究不僅為氫分子在環(huán)境科學領域的應用提供了堅實的理論依據，更凸顯了上海納諾巴伯在氫科技領域的領先地位。與傳統(tǒng)的富氫水、納米硅材料等氫遞送方式相比，其NB-T71A納米氣泡富氫水機所制備的氫納米氣泡水在氫傳遞效率、生物可利用性及環(huán)境友好性方面均表現出明顯優(yōu)勢。其高密度、高壓力的氣泡特性，增強了氫氣與生物界面的接觸效率，實現了更高效的抗氧化與解毒效果。

該研究成果不僅為水體重金屬污染修復提供了創(chuàng)新解決方案，也為納米氣泡技術在水環(huán)境治理、水產健康養(yǎng)殖等領域的推廣應用奠定了科學基礎。正如論文通訊作者柳姝教授所言：“基于納米氣泡的氫遞送策略，為推進水污染治理及促進水生生物健康提供了創(chuàng)新性方案”。