氢是自然界最轻、最丰富的化学元素，氢气是一种无色、无嗅、无味的双原子气体。它作为治疗用的医学气体，对比其他抗氧化剂有许多优势：
第一，分子量非常小，高扩散性
正是因为这两个特点，使其能穿过血脑屏障，也能透过脂质双分子层到达亚细胞结构，例如线粒体和细胞核，它们是ROS产生和DNA损伤的主要部位，但同时也是药物很难达到的地方；
何前军教授与喻志强教授合作团队提出一种催化加氢的策略来提高氢分子探针的化学反应活性、探测灵敏度和准确性。
经过研究发现：在细胞层面上，氢分子生物探针展现出了较高的稳定性，在细胞内探测到了氢分子快速跨越细胞膜的行为（1min）。在动物层面上，进一步验证了氢分子生物探针的适用性，并探究了氢分子的体内转运行为。研究结果表明：连续吸入5分钟的氢气，便能观察到氢分子已经穿越血脑屏障，持续吸入氢气能显著增加脑中氢分子的浓度。
第二，能和其他气体联合应用
在治疗浓度下氢气与其它气体的低反应性可以使氢气与其它治疗气体一起应用，包括吸入用麻醉剂。
氢气可与其他医用气体联合使用，如氢气与一氧化碳联合治疗通过抗氧化和抗炎作用，可表现出更好的治疗效果。这或许是防止心肌缺血/再灌注损伤的临床可行方案。缺血/再灌注过程中吸入一氧化氮和氢气可以使梗死灶缩小、维持心脏功能，降低一氧化氮吸入引起的心肌硝基酪氨酸的生成。
第三，氢气的选择性抗氧化作用
年日本太田成男等报道了氢气吸入对大鼠脑缺血-再灌注损伤后氧化损伤的治疗作用，并明确提出氢气选择性抗氧化的新概念。这一发现奠定了氢气生物医学的基础，不仅迅速引起国际同行的广泛
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