การประยุกต์ใช้ธาตุหายากในทางการแพทย์

การประยุกต์ใช้และประเด็นทางทฤษฎีของแร่ธาตุหายากแร่ธาตุหายากในทางการแพทย์เป็นโครงการวิจัยที่มีคุณค่าสูงทั่วโลกมาช้านาน มนุษย์ได้ค้นพบผลทางเภสัชวิทยาของแร่ธาตุหายากมานานแล้ว การประยุกต์ใช้ครั้งแรกในทางการแพทย์คือเกลือซีเรียม เช่น ซีเรียมออกซาเลต ซึ่งสามารถใช้รักษาอาการเวียนศีรษะจากน้ำทะเลและอาเจียนในระหว่างตั้งครรภ์ และรวมอยู่ในตำรายา นอกจากนี้ เกลือซีเรียมอนินทรีย์ธรรมดายังใช้เป็นยาฆ่าเชื้อแผลได้ ตั้งแต่ปี 1960 เป็นต้นมา มีการค้นพบว่าสารประกอบแร่ธาตุหายากมีผลทางเภสัชวิทยาพิเศษหลายประการและเป็นตัวต่อต้าน Ca2+ ได้อย่างยอดเยี่ยม สารประกอบเหล่านี้มีฤทธิ์ระงับปวดและสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาแผลไฟไหม้ อักเสบ โรคผิวหนัง โรคลิ่มเลือด ฯลฯ ซึ่งดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวาง

1、การประยุกต์ใช้แร่ธาตุหายากในยา

1. ฤทธิ์ป้องกันการแข็งตัวของเลือด

สารประกอบของแรร์เอิร์ธถือเป็นสารต้านการแข็งตัวของเลือดที่มีคุณสมบัติพิเศษ โดยสามารถลดการแข็งตัวของเลือดได้ทั้งภายในและภายนอกร่างกาย โดยเฉพาะการฉีดเข้าเส้นเลือด และสามารถผลิตฤทธิ์ต้านการแข็งตัวของเลือดได้ทันทีและมีผลนานประมาณหนึ่งวัน ข้อดีที่สำคัญประการหนึ่งของสารประกอบแรร์เอิร์ธในฐานะสารต้านการแข็งตัวของเลือดคือออกฤทธิ์เร็ว ซึ่งเทียบได้กับสารต้านการแข็งตัวของเลือดที่ออกฤทธิ์โดยตรง เช่น เฮปาริน และมีผลในระยะยาว สารประกอบแรร์เอิร์ธได้รับการศึกษาและนำไปใช้ในสารต้านการแข็งตัวของเลือดอย่างกว้างขวาง แต่การนำไปใช้ทางคลินิกยังมีข้อจำกัดเนื่องจากความเป็นพิษและการสะสมของไอออนของแรร์เอิร์ธ แม้ว่าแรร์เอิร์ธจะมีระดับความเป็นพิษต่ำและปลอดภัยกว่าสารประกอบธาตุทรานสิชันหลายชนิดมาก แต่ยังคงต้องพิจารณาเพิ่มเติมในประเด็นต่างๆ เช่น การขับออกจากร่างกาย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการพัฒนาการใช้แรร์เอิร์ธเป็นสารต้านการแข็งตัวของเลือดเพิ่มขึ้น ผู้คนผสมแรร์เอิร์ธกับวัสดุโพลีเมอร์เพื่อผลิตวัสดุใหม่ที่มีฤทธิ์ต้านการแข็งตัวของเลือด สายสวนและอุปกรณ์ไหลเวียนเลือดนอกร่างกายที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์ดังกล่าวสามารถป้องกันการแข็งตัวของเลือดได้

2. ยาแก้ไฟไหม้

ฤทธิ์ต้านการอักเสบของเกลือซีเรียมธาตุหายากเป็นปัจจัยหลักในการเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาแผลไฟไหม้ การใช้ยาที่มีเกลือซีเรียมสามารถลดการอักเสบของแผล เร่งการรักษา และไอออนของธาตุหายากสามารถยับยั้งการแพร่กระจายของส่วนประกอบของเซลล์ในเลือดและการรั่วไหลของของเหลวส่วนเกินจากหลอดเลือด จึงส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อเม็ดเลือดและการเผาผลาญของเนื้อเยื่อบุผิว ซีเรียมไนเตรตสามารถควบคุมแผลที่ติดเชื้อรุนแรงได้อย่างรวดเร็วและเปลี่ยนให้แผลเป็นลบ สร้างเงื่อนไขสำหรับการรักษาเพิ่มเติม

3. ฤทธิ์ต้านการอักเสบและฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

มีรายงานการวิจัยมากมายเกี่ยวกับการใช้สารประกอบธาตุหายากเป็นยาต้านการอักเสบและยาต้านแบคทีเรีย การใช้ยาธาตุหายากมีผลที่น่าพอใจสำหรับอาการอักเสบ เช่น ผิวหนังอักเสบ ผิวหนังอักเสบจากภูมิแพ้ โรคเหงือกอักเสบ โรคจมูกอักเสบ และโรคหลอดเลือดดำอักเสบ ปัจจุบัน ยาต้านการอักเสบธาตุหายากส่วนใหญ่เป็นยาทาภายนอก แต่ปัจจุบันนักวิชาการบางคนกำลังศึกษาวิจัยการใช้ยาภายในเพื่อรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับคอลลาเจน (โรคไขข้ออักเสบ ไข้รูมาติก เป็นต้น) และโรคภูมิแพ้ (ลมพิษ กลาก พิษแล็กเกอร์ เป็นต้น) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ป่วยที่มีข้อห้ามใช้ยาคอร์ติโคสเตียรอยด์ ปัจจุบันหลายประเทศกำลังทำการวิจัยเกี่ยวกับยาต้านการอักเสบธาตุหายาก และผู้คนคาดหวังว่าจะมีความก้าวหน้าต่อไป

4. ฤทธิ์ต้านหลอดเลือดแดงแข็งตัว

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้มีการค้นพบว่าสารประกอบของธาตุหายากมีฤทธิ์ต้านหลอดเลือดแดงแข็งและได้รับความสนใจอย่างมาก โรคหลอดเลือดแดงแข็งเป็นสาเหตุหลักของการเจ็บป่วยและการเสียชีวิตในประเทศอุตสาหกรรมทั่วโลก และแนวโน้มเดียวกันนี้ยังเกิดขึ้นในเมืองใหญ่ๆ ในประเทศจีนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดังนั้น สาเหตุและการป้องกันหลอดเลือดแดงแข็งจึงเป็นหนึ่งในหัวข้อหลักของการวิจัยทางการแพทย์ในปัจจุบัน แลนทานัมธาตุหายากสามารถป้องกันและปรับปรุงอาการโจ๊กของหลอดเลือดแดงใหญ่และหลอดเลือดหัวใจได้

5. เรดิโอนิวไคลด์และฤทธิ์ต้านเนื้องอก

ผลของธาตุหายากในการต่อต้านมะเร็งได้ดึงดูดความสนใจของผู้คน การใช้ธาตุหายากในการวินิจฉัยและรักษามะเร็งในช่วงแรกๆ คือการใช้ไอโซโทปกัมมันตรังสี ในปี 1965 ไอโซโทปกัมมันตรังสีของธาตุหายากถูกนำมาใช้ในการรักษาเนื้องอกที่เกี่ยวข้องกับต่อมใต้สมอง การวิจัยของนักวิจัยเกี่ยวกับกลไกต่อต้านเนื้องอกของธาตุหายากชนิดเบาแสดงให้เห็นว่า นอกเหนือจากการกำจัดอนุมูลอิสระที่เป็นอันตรายในร่างกายแล้ว ธาตุหายากยังสามารถลดระดับแคลโมดูลินในเซลล์มะเร็งและเพิ่มระดับของยีนยับยั้งเนื้องอกได้อีกด้วย ซึ่งบ่งชี้ว่าผลของธาตุหายากในการต่อต้านเนื้องอกอาจเกิดขึ้นได้จากการลดความร้ายแรงของเซลล์มะเร็ง ซึ่งบ่งชี้ว่าธาตุหายากมีแนวโน้มที่ไม่อาจปฏิเสธได้ในการป้องกันและรักษาเนื้องอก

สำนักงานคุ้มครองแรงงานปักกิ่งและหน่วยงานอื่นๆ ได้ทำการสำรวจกลุ่มตัวอย่างแบบย้อนหลังเกี่ยวกับการแพร่ระบาดของเนื้องอกในหมู่คนงานในอุตสาหกรรมแร่ธาตุหายากในมณฑลกานซู่เป็นเวลา 17 ปี ผลการสำรวจแสดงให้เห็นว่าอัตราการเสียชีวิตตามมาตรฐาน (เนื้องอก) ของประชากรพืชแร่ธาตุหายาก ประชากรในพื้นที่อยู่อาศัย และประชากรในมณฑลกานซู่คือ 23.89/105, 48.03/105 และ 132.26/105 ตามลำดับ โดยมีอัตราส่วน 0.287:0.515:1.00 กลุ่มแร่ธาตุหายากต่ำกว่ากลุ่มควบคุมในพื้นที่และมณฑลกานซู่อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าแร่ธาตุหายากสามารถยับยั้งแนวโน้มการเกิดเนื้องอกในประชากรได้

2、การประยุกต์ใช้แร่ธาตุหายากในอุปกรณ์ทางการแพทย์

ในแง่ของอุปกรณ์ทางการแพทย์ มีดเลเซอร์ที่ทำจากวัสดุแรร์เอิร์ธที่มีเลเซอร์เป็นส่วนประกอบสามารถใช้ในการผ่าตัดละเอียดได้ ส่วนใยแก้วนำแสงที่ทำจากแก้วแลนทานัมสามารถใช้เป็นท่อนำแสง ซึ่งสามารถสังเกตสภาพของแผลในกระเพาะอาหารของมนุษย์ได้อย่างชัดเจน อิตเทอร์เบียมธาตุแรร์เอิร์ธสามารถใช้เป็นตัวแทนสแกนสมองสำหรับการสแกนสมองและการสร้างภาพด้วยห้องแล็บได้ แผ่นฉายรังสีเอ็กซ์ชนิดใหม่ที่ทำจากวัสดุเรืองแสงแรร์เอิร์ธสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายภาพได้ 5-8 เท่าเมื่อเทียบกับแผ่นฉายรังสีแคลเซียมทังสเตตแบบเดิม ลดระยะเวลาในการรับแสง ลดปริมาณรังสีที่เข้าสู่ร่างกายมนุษย์ และปรับปรุงความชัดเจนในการถ่ายภาพได้อย่างมาก การใช้แผ่นฉายรังสีแรร์เอิร์ธสามารถวินิจฉัยโรคที่วินิจฉัยได้ยากหลายชนิดได้แม่นยำยิ่งขึ้น

อุปกรณ์ถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) ที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กถาวรของธาตุหายากเป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ชนิดใหม่ที่นำมาใช้ในช่วงทศวรรษ 1980 โดยใช้สนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่เสถียรและสม่ำเสมอเพื่อส่งคลื่นพัลส์ไปยังร่างกายมนุษย์ ทำให้อะตอมไฮโดรเจนเกิดการสั่นพ้องและดูดซับพลังงาน จากนั้นเมื่อสนามแม่เหล็กถูกปิดลงอย่างกะทันหัน อะตอมไฮโดรเจนจะปลดปล่อยพลังงานที่ดูดซับไว้ เนื่องจากอะตอมไฮโดรเจนมีการกระจายตัวที่แตกต่างกันในเนื้อเยื่อต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ ระยะเวลาในการปลดปล่อยพลังงานจึงแตกต่างกันไป โดยการวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลต่างๆ ที่ได้รับจากคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ สามารถเรียกคืนและวิเคราะห์ภาพของอวัยวะภายในร่างกายมนุษย์เพื่อแยกแยะระหว่างอวัยวะปกติหรือผิดปกติ และแยกแยะลักษณะของรอยโรคได้ เมื่อเปรียบเทียบกับการถ่ายภาพด้วยรังสีเอกซ์ MRI มีข้อดีคือปลอดภัย ไม่เจ็บปวด ไม่รุกราน และมีความคมชัดสูง การเกิดขึ้นของ MRI ถือเป็นการปฏิวัติทางเทคโนโลยีในประวัติศาสตร์การแพทย์วินิจฉัยโรคโดยชุมชนการแพทย์

วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาทางการแพทย์คือการใช้แม่เหล็กถาวรของแรร์เอิร์ธสำหรับการบำบัดจุดฝังเข็มแม่เหล็ก เนื่องจากแม่เหล็กถาวรของแรร์เอิร์ธมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กสูง ซึ่งสามารถนำไปทำเป็นรูปทรงต่างๆ ของเครื่องมือบำบัดด้วยแม่เหล็กได้ และไม่ทำให้แม่เหล็กหลุดออกได้ง่าย จึงสามารถให้ผลการบำบัดที่ดีกว่าแม่เหล็กแบบดั้งเดิมเมื่อใช้กับจุดฝังเข็มหรือบริเวณที่เป็นโรคในเส้นลมปราณของร่างกาย ปัจจุบัน แม่เหล็กถาวรของแรร์เอิร์ธใช้ในการทำสร้อยคอแม่เหล็กบำบัด เข็มแม่เหล็ก ต่างหูแม่เหล็กเพื่อสุขภาพ กำไลแม่เหล็กออกกำลังกาย ถ้วยน้ำแม่เหล็ก แผ่นแม่เหล็ก หวีไม้แม่เหล็ก แผ่นรองเข่าแม่เหล็ก แผ่นรองไหล่แม่เหล็ก เข็มขัดแม่เหล็ก เครื่องนวดแม่เหล็ก และผลิตภัณฑ์บำบัดด้วยแม่เหล็กอื่นๆ ซึ่งมีฤทธิ์สงบประสาท ระงับปวด ต้านการอักเสบ บรรเทาอาการคัน ลดความดันโลหิต และต่อต้านอาการท้องร่วง