冷たいプラズマで冷やす

「プラズマ」という言葉を聞くと、人々が考えることが2つあります。”最初は血漿、懸濁液中の血液細胞を保持している血液の液体部分です。 第二に、あなたが物理学を愛するならば、通常はかなり高い温度で、イオン化されたガス(あなたが地質学を愛するならば、あなたは明るい緑色のカルセドニー石を考えるでしょう)です。 太陽は、例えば、プラズマアークを撃ち出します。 あなたはプラズマテレビのディスプレイでそれらを見つけることができ、あなたはアンテナを作成するためにそれらを使用することができ、sfのファンは、おそらくハイテク武器としてそれらに銃器を撮影することについて空想します。 (雷はプラズマの一形態です。)

いわゆる”冷たいプラズマ”もあります。”私は、細菌を殺す歯垢を除去し、生物学的組織を構成する細胞間の接続を緩め、血液を凝固させ、傷の後、または手術中に出血を減らすのを助け、おそらく癌性腫瘍を除去する可能性に焦点を当て、今日の物理学とカクテルパーティーの物理学の両方で、2007年にこのトピックについて書いた。 そして、journal of Physics D:Applied Physicsの10月の論文では、血液癌白血病を治療するためのブロートーチに似た革新的な新しい低温プラズマ装置について説明しています。

“私たちは本当に素晴らしいデバイスを持っています”とリード著者Mounir Laroussi(Old Dominion University)はPhysics Buzzの人々に語りました。 “室温付近のプラズマビームを生成することができます。 それは何も燃やさない;それは穴を破壊しないし、突かない。 あなたの手でそれに触れることができます。”Laroussiの結果はかなり驚くべきことです:冷たい血漿へのわずか10分の暴露の後、研究の白血病細胞の90%以上が破壊されました。

「寒い」という用語は少し誤解を招く可能性があります。 (例えば、”高温超伝導”は、液体窒素と共通の温度で起こる。)多くの冷たいプラズマは、例えば、太陽と比較して”寒い”ですが、まだかなり暑いです:摂氏70-100度のオーダーで。 それを生きている人間の組織に適用すれば、それは燃えるでしょう。 ひどくそれでも、飲料水の殺菌や工業用表面の汚染除去などに役立ちます。

これは、荷電粒子、フリーラジカル、およびUV放射の致命的な組み合わせを介して細菌細胞膜を破壊することによって細菌を殺す(「不活性化」)ためです。 彼らはあまりにも、高速に動作します: 空軍は、他の方法のために数時間と比較して、ほんの数分で炭疽菌のような毒素に見られる化学物質を分解するためにそれらを使用して、活発な冷プラズマ研究プログラムを持っています。

いつか1990年代後半に、研究者は実験室で本当に室温の冷たいプラズマを作る方法を考え出したので、初めて生物学的組織でテストすることがで それがラルーッシの研究の焦点です。 Per Physics Buzz:

科学者たちは、ヘリウムや空気のようなガスを介して超高速電子を送信することによって冷たいプラズマを作成します。 これらの電子は、彼らが自由電子と自由イオンのスーピー混合物を作成し、ガス中の原子や分子の最も外側の電子をやってのけることをそんなにエネル その原子から電子を分離するために必要なエネルギーが急速に放散し、ガスイオンが冷却されたままであるため、ガスは室温付近のままであるとLaroussiは説

プラズマブロートルチで興味深い遅延効果がありました。 白血病細胞は、冷プラズマプルームで十分間ブラストされた直後に正常に見えたが、四から八時間以内に死亡し始めた。 Laroussiは、血漿プルームが一種の生化学反応を引き起こし、正常な細胞をそのまま残しながら白血病細胞の細胞死を誘発する可能性があると仮定している。

ジョージ-ワシントン大学のMichael Keidarによると、冷たいプラズマ中の分子の中にはオゾンがあり、これは特に反応性があるため、細菌感染の治療における冷 Keidarは癌のための血しょう処置を研究し、癌性細胞に健康な細胞より高い新陳代謝があるので、より多くのオゾンがあると考えます。 したがって、冷たい血漿プルームを介してさらに多くのオゾン分子を添加すると、癌細胞が閾値を超え、細胞死を誘発するが、健康な細胞は爆風に耐えることができる。

以前、Laroussiは、周囲の組織を損傷することなく、人間の皮膚の繊細な表面上の細菌を殺すことができる2-3インチの長いプラズマプルームを作成するこ Laroussiは大腸菌の細菌のそれを使用しました。 冷たいプラズマ”ジェット銃”で働く他のグループは、サルモネラやいくつかのウイルスの破壊を実証しています。

これらの除染特性は、創傷治癒を促進するのに非常に有用であり、これはおよそ三つの段階を有する。 炎症段階があり、すべてが赤く腫れて痛みを伴い、実際に治癒が起こっていないように見えるかもしれません-実際には、実際の感染と混同するのはしかし、第二段階に体を促すために起こっていることのすべての種類があります: 傷を増強するためにコラーゲンの作成。 これは、傷害の重症度に応じて数週間かかることがあり、厚い傷跡が発症する可能性があります。

最終段階は、体が過剰な瘢痕組織を取り除くリモデリング段階と呼ばれます。 傷口が特に深くて厄介な場合は、重い隆起した(ケロイド)傷跡が残っていることがあります。 細菌を殺すことができることは、感染の可能性を減らし、死んだ細胞を除去し、健康な細胞と交換することができることは、この数週間のプロセスを大幅にスピードアップすることができます。

戻る2010年に、モスクワの疫学と微生物学のGamaleya研究所の研究者は、創傷感染症に一般的である二つの一般的な細菌、緑膿菌と黄色ブドウ球菌、両方の抗生 ディスカバリーニュースによると、”5分後、血漿トーチはペトリ皿で増殖した細菌の99%を殺し、10分後にはラットの創傷に存在する細菌の90%を殺した。 また、トーチは特定の小さな感染領域に向けることができるため、周囲の組織は無傷のままになります。”

オランダのアイントホーフェン工科大学のEva Stoffels-Adamowiczは、プラズマ針と呼ばれる便利な小さなデバイスを開発しました-基本的には、ガスで満たされた石英管の中に約50ミリメートルの長さの薄いタングステン線-彼女は正確に生物学的細胞を除去または操作することができます。 彼女はそれを”切断せずに手術”と呼んでいます。”ちょうど針と出来上がりを介して電圧を駆動! 先端に小さなプラズマ火花が発生した。

プラズマ針もプラズマ鉛筆も、実際の切断を行うために冷たいプラズマを使用していません。 しかし、ピーク外科と呼ばれる会社は、実際に生物学的組織を切断するために冷たいプラズマを使用しているプラズマブレードと呼ばれるプロト 外科的メスは非常に長い間私たちによく役立ってきましたが、彼らは非常に正確にカットしながら、彼らは出血を制御することはできません。 両方を行うことができる代替の電気外科装置がありますが、通常は周囲の組織への熱損傷を伴うものがあります。

プラズマブレードは、周囲の組織を切断し、焼灼し、燃焼させないだけでなく、感染と戦い、炎症を軽減するための組み込みの除染属性を持っており、それ ピークは網膜組織と豚の皮膚の両方で血漿ブレードをテストしました。

冷たいプラズマは細菌を殺し、命を救う、それは彼らがかなりクールになります。

Ermolaeva,Svetlana A.et al. ら(2 0 1 1)「Bactericidal effects o f non−thermal argon plasma in vitro,in biofilms and in the animal model o f infected wounds」、Journal o f Medical Microbiology6 0(1):7 5−8 3。Laroussi,M.et al.

Laroussi,M.et al. ら(2 0 0 6)”inactivation o f bacteria b y the plasma pencil,”Plasma Proc. ポリム 3: 470-473.

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。