Naukowcy z NRNU MEPhI nauczyli się wykorzystywać zimną plazmę w biomedycynie Naukowcy z NRNU MEPhI wraz z kolegami z innych ośrodków naukowych badają możliwość wykorzystania zimnej plazmy w diagnostyce i leczeniu chorób bakteryjnych i wirusowych oraz gojeniu ran. Rozwój ten będzie podstawą do tworzenia innowacyjnych, zaawansowanych technologicznie wyrobów medycznych. Zimna plazma to zbiory lub przepływy naładowanych cząstek, które są na ogół elektrycznie obojętne i mają wystarczająco niskie temperatury atomowe i jonowe, na przykład zbliżone do temperatury pokojowej. Tymczasem tzw. temperatura elektronów, która odpowiada poziomowi wzbudzenia lub jonizacji form plazmy, może sięgać kilku tysięcy stopni.
Działanie zimnej plazmy ma zastosowanie w medycynie – jako środek miejscowy jest stosunkowo bezpieczny dla organizmu człowieka. Zauważył, że jeśli to konieczne, zimna plazma może spowodować bardzo znaczące miejscowe utlenianie, takie jak kauteryzacja, a w innych przypadkach może uruchomić mechanizmy gojenia regenerującego. Wolne rodniki chemiczne można wykorzystać do działania bezpośrednio na otwarte powierzchnie skóry i rany, poprzez strumienie plazmy generowane przez skonstruowane kompaktowe rurki plazmowe lub pośrednio przez wzbudzające cząsteczki środowiska, takie jak powietrze. Tymczasem palnik plazmowy początkowo wykorzystuje słaby przepływ całkowicie bezpiecznego gazu obojętnego –hel or argon, a wytwarzaną moc cieplną można regulować w zakresie od pojedynczej jednostki do kilkudziesięciu watów.
W pracach wykorzystano plazmę pod otwartym ciśnieniem atmosferycznym, nad której źródłem naukowcy aktywnie pracowali w ostatnich latach. Ciągły strumień gazu pod ciśnieniem atmosferycznym można zjonizować, upewniając się, że zostanie on usunięty na wymaganą odległość, od kilku milimetrów do kilkudziesięciu centymetrów, aby doprowadzić zjonizowaną obojętną objętość materii na wymaganą głębokość do jakiegoś obszaru docelowego (np. obszar skóry pacjenta).
Wiktor Tymoszenko podkreślił: „Używamyheljako główny gaz, co pozwala zminimalizować niepożądane procesy utleniania. W przeciwieństwie do wielu podobnych rozwiązań w Rosji i za granicą, w palnikach plazmowych, których używamy, wytwarzaniu zimnej plazmy helowej nie towarzyszy tworzenie się ozonu, ale jednocześnie zapewnia wyraźny i kontrolowany efekt terapeutyczny. Naukowcy mają nadzieję leczyć przede wszystkim choroby bakteryjne za pomocą tej nowej metody. Według nich terapia zimną plazmą może również z łatwością usunąć zanieczyszczenia wirusowe i przyspieszyć gojenie się ran. Należy mieć nadzieję, że w przyszłości za pomocą nowych metod możliwe będzie leczenie chorób nowotworowych. „Dzisiaj mówimy tylko o bardzo powierzchownym działaniu, o zastosowaniu miejscowym. W przyszłości można by opracować technologię umożliwiającą penetrację głębiej organizmu, na przykład przez układ oddechowy. Na razie prowadzimy badania in vitro, kiedy nasza plazma podczas strumienia oddziałuje bezpośrednio z niewielkimi ilościami cieczy lub innymi modelowymi obiektami biologicznymi” – powiedział kierownik zespołu naukowego.
Czas publikacji: 26 października 2022 r
