Forskere ved NRNU MEPhI har lært hvordan man bruker kaldt plasma i biomedisin. Forskere ved NRNU MEPhI undersøker, sammen med kolleger fra andre vitenskapssentre, muligheten for å bruke kaldt plasma til diagnostisering og behandling av bakterielle og virussykdommer og sårheling. Denne utviklingen vil danne grunnlaget for å lage innovative høyteknologiske medisinske apparater. Kalde plasmaer er samlinger eller strømmer av ladede partikler som generelt er elektrisk nøytrale og har tilstrekkelig lave atom- og iontemperaturer, for eksempel nær romtemperatur. Samtidig kan den såkalte elektrontemperaturen, som tilsvarer nivået av eksitasjon eller ionisering av plasmaarter, nå flere tusen grader.
Effekten av kaldt plasma kan brukes i medisin – som et topisk middel er det relativt trygt for menneskekroppen. Han bemerket at om nødvendig kan kaldt plasma produsere svært betydelig lokalisert oksidasjon, som for eksempel kauterisering, og i andre moduser kan det utløse gjenopprettende helbredelsesmekanismer. Kjemiske frie radikaler kan brukes til å virke direkte på åpne hudoverflater og sår, gjennom plasmastråler generert av konstruerte kompakte plasmarør, eller indirekte av eksiterende miljømolekyler som luft. Samtidig bruker plasmabrenneren i utgangspunktet en svak strøm av fullstendig trygg inert gass –helium or argon, og den genererte termiske effekten kan kontrolleres fra én enhet til titalls watt.
Arbeidet brukte et åpent atmosfærisk trykkplasma, en kilde som forskere aktivt har utviklet de siste årene. En kontinuerlig gasstrøm ved atmosfærisk trykk kan ioniseres samtidig som man sørger for at den fjernes til ønsket avstand, fra noen få millimeter til titalls centimeter, for å bringe det ioniserte nøytrale volumet av materie til ønsket dybde til et bestemt målområde (f.eks. pasientens hudområde).
Viktor Tymosjenko understreket: «Vi brukerheliumsom hovedgassen, noe som lar oss minimere uønskede oksidasjonsprosesser. I motsetning til mange lignende utviklinger i Russland og i utlandet, er genereringen av kaldt heliumplasma i plasmabrennerne vi bruker ikke ledsaget av dannelsen av ozon, men gir samtidig en uttalt og kontrollerbar terapeutisk effekt.» Ved å bruke denne nye metoden håper forskerne primært å behandle bakterielle sykdommer. Ifølge dem kan kald plasmaterapi også enkelt fjerne virusforurensning og akselerere sårheling. Det er håpet at det i fremtiden, ved hjelp av nye metoder, vil være mulig å behandle tumorsykdommer. «I dag snakker vi bare om en veldig overfladisk effekt, om topisk bruk. I fremtiden kan teknologien utvikles for å trenge dypere inn i kroppen, for eksempel gjennom luftveiene. Så langt gjør vi in vitro-tester, når plasmaet vårt når strålen samhandler direkte med små mengder væske eller andre biologiske modellobjekter», sa lederen for det vitenskapelige teamet.
Publisert: 26. oktober 2022
