การประยุกต์ใช้ Rare Earth ในการแพทย์

การประยุกต์และประเด็นทางทฤษฎีของแผ่นดินที่หายากในด้านการแพทย์ถือเป็นโครงการวิจัยที่มีมูลค่าสูงทั่วโลกมายาวนาน ผู้คนได้ค้นพบผลทางเภสัชวิทยาของธาตุหายากมานานแล้ว การประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ที่เก่าแก่ที่สุดคือเกลือซีเรียม เช่น ซีเรียมออกซาเลต ซึ่งสามารถใช้รักษาอาการวิงเวียนศีรษะในทะเลและการอาเจียนขณะตั้งครรภ์ได้ และได้รวมอยู่ในตำรับยาด้วย นอกจากนี้เกลือซีเรียมอนินทรีย์ธรรมดายังสามารถใช้เป็นยาฆ่าเชื้อบาดแผลได้ นับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา มีการค้นพบว่าสารประกอบของธาตุหายากมีผลทางเภสัชวิทยาพิเศษหลายประการ และเป็นตัวต้าน Ca2+ ที่ดีเยี่ยม มีฤทธิ์ระงับปวดและสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาแผลไหม้ การอักเสบ โรคผิวหนัง โรคลิ่มเลือดอุดตัน ฯลฯ ซึ่งดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวาง

1、การประยุกต์ใช้ธาตุหายากในยา

1. มีฤทธิ์ต้านการแข็งตัวของเลือด

สารประกอบของธาตุหายากมีตำแหน่งพิเศษในการต้านการแข็งตัวของเลือด สามารถลดการแข็งตัวของเลือดทั้งภายในและภายนอกร่างกายโดยเฉพาะการฉีดเข้าเส้นเลือดดำและสามารถสร้างฤทธิ์ต้านการแข็งตัวของเลือดได้ทันทีซึ่งคงอยู่ประมาณหนึ่งวัน ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของสารประกอบแรร์เอิร์ธในฐานะสารต้านการแข็งตัวของเลือดคือการออกฤทธิ์ที่รวดเร็ว ซึ่งเทียบได้กับสารต้านการแข็งตัวของเลือดที่ออกฤทธิ์โดยตรง เช่น เฮปาริน และมีผลกระทบในระยะยาว สารประกอบของธาตุหายากได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางและนำไปใช้ในการต้านการแข็งตัวของเลือด แต่การใช้งานทางคลินิกนั้นมีจำกัดเนื่องจากความเป็นพิษและการสะสมของไอออนของธาตุหายาก แม้ว่าธาตุหายากจะอยู่ในช่วงความเป็นพิษต่ำและปลอดภัยกว่าสารประกอบทรานซิชันเอลิเมนต์หลายชนิด แต่ก็ยังต้องมีการพิจารณาเพิ่มเติมเกี่ยวกับประเด็นต่างๆ เช่น การกำจัดพวกมันออกจากร่างกาย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการพัฒนาใหม่ๆ ในการใช้ธาตุหายากเป็นยาต้านการแข็งตัวของเลือด ผู้คนรวมธาตุหายากเข้ากับวัสดุโพลีเมอร์เพื่อผลิตวัสดุใหม่ที่มีฤทธิ์ต้านการแข็งตัวของเลือด สายสวนและอุปกรณ์หมุนเวียนเลือดนอกร่างกายที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์ดังกล่าวสามารถป้องกันการแข็งตัวของเลือดได้

2. เผายา

ผลต้านการอักเสบของเกลือซีเรียมธาตุหายากเป็นปัจจัยหลักในการปรับปรุงผลการรักษาแผลไหม้ การใช้ยาเกลือซีเรียมสามารถลดการอักเสบของบาดแผล เร่งการรักษา และไอออนของธาตุหายากสามารถยับยั้งการแพร่กระจายของส่วนประกอบของเซลล์ในเลือดและการรั่วไหลของของเหลวที่มากเกินไปจากหลอดเลือด จึงส่งเสริมการเติบโตของเนื้อเยื่อแกรนูลและการเผาผลาญของเนื้อเยื่อเยื่อบุผิว ซีเรียมไนเตรตสามารถควบคุมบาดแผลที่ติดเชื้อรุนแรงได้อย่างรวดเร็วและทำให้บาดแผลเป็นลบ ทำให้เกิดสภาวะที่ต้องรักษาต่อไป

3. มีฤทธิ์ต้านการอักเสบและฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

มีรายงานการวิจัยมากมายเกี่ยวกับการใช้สารประกอบแรร์เอิร์ธเป็นยาต้านการอักเสบและต้านแบคทีเรีย การใช้ยาแรร์เอิร์ธให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจในการอักเสบ เช่น โรคผิวหนังอักเสบ โรคผิวหนังอักเสบจากภูมิแพ้ โรคเหงือกอักเสบ โรคจมูกอักเสบ และไข้เหลือง ปัจจุบัน ยาต้านการอักเสบที่หายากส่วนใหญ่เป็นยาเฉพาะที่ แต่นักวิชาการบางคนกำลังสำรวจการใช้ยาเป็นการภายในเพื่อรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับคอลลาเจน (โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ ไข้รูมาติก ฯลฯ) และโรคภูมิแพ้ (ลมพิษ กลาก พิษจากแลคเกอร์ ฯลฯ .) ซึ่งมีความสำคัญมากกว่าสำหรับผู้ป่วยที่ถูกห้ามใช้ยาคอร์ติโคสเตียรอยด์ ขณะนี้หลายประเทศกำลังดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับยาต้านการอักเสบของธาตุหายาก และผู้คนต่างคาดหวังว่าจะมีการพัฒนาเพิ่มเติมต่อไป

4. ฤทธิ์ต้านหลอดเลือด

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบว่าสารประกอบของธาตุหายากมีฤทธิ์ต้านภาวะหลอดเลือดแข็งตัวและได้รับความสนใจอย่างมาก โรคหลอดเลือดหัวใจตีบเป็นสาเหตุหลักของการเจ็บป่วยและเสียชีวิตในประเทศอุตสาหกรรมทั่วโลก และแนวโน้มเดียวกันนี้ยังเกิดขึ้นในเมืองใหญ่ๆ ของจีนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดังนั้นสาเหตุและการป้องกันหลอดเลือดจึงเป็นหนึ่งในหัวข้อสำคัญของการวิจัยทางการแพทย์ในปัจจุบัน แลนทานัมธาตุหายากสามารถป้องกันและปรับปรุงโจ๊กเอออร์ตาและหลอดเลือดหัวใจได้

5. สารกัมมันตภาพรังสีและฤทธิ์ต้านเนื้องอก

ผลต้านมะเร็งของธาตุหายากได้ดึงดูดความสนใจของผู้คน การใช้แรร์เอิร์ธในการวินิจฉัยและรักษาโรคมะเร็งในยุคแรกสุดคือไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี ในปี พ.ศ. 2508 มีการใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีจากธาตุหายากเพื่อรักษาเนื้องอกที่เกี่ยวข้องกับต่อมใต้สมอง การวิจัยโดยนักวิจัยเกี่ยวกับกลไกต่อต้านเนื้องอกของธาตุหายากชนิดเบาแสดงให้เห็นว่า นอกเหนือจากการขจัดอนุมูลอิสระที่เป็นอันตรายในร่างกายแล้ว ธาตุหายากยังสามารถลดระดับของคาลโมดูลินในเซลล์มะเร็ง และเพิ่มระดับของยีนต้านเนื้องอกอีกด้วย สิ่งนี้บ่งชี้ว่าฤทธิ์ต้านเนื้องอกของธาตุหายากอาจเกิดขึ้นได้โดยการลดความร้ายกาจของเซลล์มะเร็ง ซึ่งบ่งชี้ว่าธาตุหายากมีโอกาสปฏิเสธไม่ได้ในการป้องกันและรักษาเนื้องอก

สำนักงานคุ้มครองแรงงานปักกิ่งและหน่วยงานอื่นๆ ดำเนินการสำรวจย้อนหลังเกี่ยวกับการแพร่ระบาดของเนื้องอกในหมู่คนงานในอุตสาหกรรมแร่หายากในกานซู่เป็นเวลา 17 ปี ผลการวิจัยพบว่าอัตราการตายมาตรฐาน (เนื้องอก) ของประชากรพืชหายาก ประชากรพื้นที่อยู่อาศัย และประชากรในภูมิภาคกานซู อยู่ที่ 23.89/105, 48.03/105 และ 132.26/105 ตามลำดับ โดยมีอัตราส่วน 0.287:0.515: 1.00 น. กลุ่มธาตุหายากมีค่าต่ำกว่ากลุ่มควบคุมในท้องถิ่นและมณฑลกานซู่อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าธาตุหายากสามารถยับยั้งแนวโน้มการเกิดเนื้องอกในประชากรได้

2、 การใช้ Rare Earth ในอุปกรณ์การแพทย์

ในแง่ของอุปกรณ์ทางการแพทย์ มีดเลเซอร์ที่ทำจากวัสดุหายากที่มีเลเซอร์สามารถใช้ในการผ่าตัดแบบละเอียดได้ ส่วนใยแก้วนำแสงที่ทำจากแก้วแลนทานัมสามารถใช้เป็นท่อร้อยสายแสง ซึ่งสามารถสังเกตสภาพรอยโรคในกระเพาะอาหารของมนุษย์ได้อย่างชัดเจน อิตเทอร์เบียมธาตุหายากสามารถใช้เป็นสารสแกนสมองสำหรับการสแกนสมองและการถ่ายภาพในห้อง หน้าจอเพิ่มความเข้มข้นของรังสีเอกซ์ชนิดใหม่ที่ทำจากวัสดุเรืองแสงของโลกที่หายากสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายภาพได้ 5-8 เท่าเมื่อเทียบกับหน้าจอเพิ่มความเข้มข้นของแคลเซียม tungstate ดั้งเดิม ลดระยะเวลาการรับแสง ลดปริมาณรังสีสู่ร่างกายมนุษย์ และอย่างมาก ปรับปรุงความชัดเจนในการถ่ายภาพ การใช้หน้าจอเพิ่มความเข้มข้นของธาตุหายาก ทำให้สามารถวินิจฉัยโรคที่ยากต่อการวินิจฉัยก่อนหน้านี้ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

อุปกรณ์สร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กถาวรชนิดแรร์เอิร์ธเป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ชนิดใหม่ที่ใช้ในช่วงทศวรรษปี 1980 ใช้สนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่เสถียรและสม่ำเสมอเพื่อให้คลื่นพัลส์แก่ร่างกายมนุษย์ ทำให้อะตอมไฮโดรเจนสะท้อนและดูดซับพลังงาน จากนั้นเมื่อสนามแม่เหล็กดับกะทันหัน อะตอมไฮโดรเจนจะปล่อยพลังงานที่ถูกดูดซับออกมา เนื่องจากการกระจายตัวของอะตอมไฮโดรเจนที่แตกต่างกันในเนื้อเยื่อต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ ระยะเวลาการปล่อยพลังงานจึงแตกต่างกันไป ด้วยการวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลต่างๆ ที่ได้รับจากคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้สามารถฟื้นฟูและวิเคราะห์ภาพของอวัยวะภายในในร่างกายมนุษย์ได้ แยกแยะระหว่างอวัยวะปกติหรืออวัยวะผิดปกติ และแยกแยะลักษณะของรอยโรค เมื่อเปรียบเทียบกับเอกซเรย์เอกซ์เรย์ MRI มีข้อดีคือ ปลอดภัย ไม่เจ็บปวด ไม่รุกราน และมีคอนทราสต์สูง การเกิดขึ้นของ MRI เรียกว่าการปฏิวัติทางเทคโนโลยีในประวัติศาสตร์การแพทย์เพื่อการวินิจฉัยโดยวงการแพทย์

วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาพยาบาลคือการใช้วัสดุแม่เหล็กถาวรหายากสำหรับการบำบัดด้วยจุดฝังเข็มแม่เหล็ก เนื่องจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กสูงของวัสดุแม่เหล็กถาวรที่หายากของโลก ซึ่งสามารถทำเป็นรูปทรงต่างๆ ของเครื่องมือบำบัดด้วยแม่เหล็ก และไม่สามารถล้างอำนาจแม่เหล็กได้ง่าย จึงสามารถให้ผลการรักษาที่ดีกว่าการบำบัดด้วยแม่เหล็กแบบดั้งเดิมเมื่อนำไปใช้กับจุดฝังเข็มหรือบริเวณที่เป็นโรคของร่างกาย เส้นเมอริเดียน ทุกวันนี้ วัสดุแม่เหล็กถาวรหายากของโลกถูกนำมาใช้ทำสร้อยคอแม่เหล็กบำบัด เข็มแม่เหล็ก ต่างหูแม่เหล็กเพื่อสุขภาพ กำไลแม่เหล็กสำหรับออกกำลังกาย ถ้วยน้ำแม่เหล็ก แผ่นแม่เหล็ก หวีไม้แม่เหล็ก สนับเข่าแม่เหล็ก แผ่นรองไหล่แม่เหล็ก เข็มขัดแม่เหล็ก เครื่องนวดแม่เหล็ก และผลิตภัณฑ์บำบัดด้วยแม่เหล็กอื่นๆ ซึ่งมีฤทธิ์ระงับประสาท ยาแก้ปวด ต้านการอักเสบ บรรเทาอาการคัน ลดความดันโลหิต และต้านอาการท้องเสีย