镓元素在医疗卫生领域的应用：以抗癌与抗菌为例

镓（Ga）位于元素周期表第四周期第IIIA族，在临床疾病诊断和治疗中有重要应用。在体内，氧化还原惰性的三价镓(Ga（III）)通常作为Fe（III）的竞争性抑制剂，破坏病变（肿瘤或感染）部位的铁稳态，从而实现抗肿瘤或抗菌的作用。在癌症诊疗方面，Ga（III）可以通过与转铁蛋白结合或独立运输的方式进入细胞：其放射性同位素(⁶⁷Ga或⁶⁸Ga)在癌组织中富集，实现肿瘤的放射影像学诊断；而非放射性Ga则通过抑制核糖核苷酸还原酶（RR）的正常功能、引起线粒体氧化应激等途径杀灭癌细胞。在抗菌方面，Ga与Fe在生化反应中形成竞争关系，从而破坏细菌生物被膜的结构和功能，实现抗菌作用。本文从化学原理出发，介绍了Ga在癌症的诊疗和抗菌领域的应用，并对Ga基药物的发展进行了展望。