Forskare vid NRNU MEPhI har lärt sig hur man använder kall plasma inom biomedicin. NRNU MEPhI-forskare undersöker, tillsammans med kollegor från andra vetenskapscentra, möjligheten att använda kall plasma för diagnos och behandling av bakteriella och virussjukdomar samt sårläkning. Denna utveckling kommer att ligga till grund för skapandet av innovativa högteknologiska medicintekniska produkter. Kalla plasmor är samlingar eller flöden av laddade partiklar som i allmänhet är elektriskt neutrala och har tillräckligt låga atom- och jontemperaturer, till exempel nära rumstemperatur. Samtidigt kan den så kallade elektrontemperaturen, som motsvarar excitations- eller joniseringsnivån hos plasmaarter, nå flera tusen grader.
Effekten av kall plasma kan användas inom medicin – som ett topiskt medel är det relativt säkert för människokroppen. Han noterade att kall plasma vid behov kan producera mycket betydande lokal oxidation, såsom kauterisering, och på andra sätt kan det utlösa återställande läkningsmekanismer. Kemiska fria radikaler kan användas för att verka direkt på öppna hudytor och sår, genom plasmastrålar som genereras av konstruerade kompakta plasmarör, eller indirekt genom exciterande miljömolekyler som luft. Samtidigt använder plasmabrännaren initialt ett svagt flöde av helt säker inert gas –helium or argon, och den genererade värmeeffekten kan styras från en enda enhet till tiotals watt.
Arbetet använde ett öppet atmosfärstryckplasma, vars källa forskare aktivt har utvecklat under senare år. En kontinuerlig gasström vid atmosfärstryck kan joniseras samtidigt som den säkerställer att den avlägsnas till önskat avstånd, från några millimeter till tiotals centimeter, för att bringa den joniserade neutrala volymen av materia till önskat djup till ett visst målområde (t.ex. patientens hudområde).
Viktor Tymosjenko betonade: ”Vi använderheliumsom huvudgas, vilket gör att vi kan minimera oönskade oxidationsprocesser. Till skillnad från många liknande utvecklingar i Ryssland och utomlands, åtföljs inte genereringen av kall heliumplasma i de plasmabrännare vi använder av ozonbildning, utan ger samtidigt en uttalad och kontrollerbar terapeutisk effekt.” Med hjälp av denna nya metod hoppas forskarna främst kunna behandla bakteriesjukdomar. Enligt dem kan kall plasmabehandling också enkelt ta bort viruskontaminering och påskynda sårläkning. Förhoppningen är att det i framtiden, med hjälp av nya metoder, kommer att vara möjligt att behandla tumörsjukdomar. ”Idag talar vi bara om en mycket ytlig effekt, om topisk användning. I framtiden skulle tekniken kunna utvecklas för att tränga djupare in i kroppen, till exempel genom andningssystemet. Hittills gör vi in vitro-tester, där vår plasma när strålen interagerar direkt med små mängder vätska eller andra biologiska modellobjekt”, sa den vetenskapliga teamledaren.
Publiceringstid: 26 oktober 2022
