há duas coisas em que as pessoas pensam quando ouvem a palavra “plasma”.”O primeiro é o plasma sanguíneo, a parte líquida do sangue que mantém as células do sangue em suspensão. O segundo, se você ama a física, é um gás ionizado (se você ama a geologia, você vai pensar em uma pedra calcedônia verde brilhante), geralmente em temperaturas bastante altas. O sol Lança Arcos de plasma, por exemplo. Você pode encontrá-los em ecrãs de plasma, você pode usá-los para criar antenas, e fãs de ficção científica provavelmente fantasiam sobre disparar armas de fogo como uma arma de alta tecnologia. (Relâmpago é uma forma de plasma.)
existem também os chamados “plasmas frios.”Eu escrevi sobre este tema em 2007, tanto na Física de Hoje e no Coquetel de Física, concentrando-se em seu potencial para matar as bactérias, remover a placa bacteriana, afrouxar as conexões entre as células que compõem o tecido biológico, ajuda a coagular o sangue e reduzir o sangramento após um ferimento, ou durante a cirurgia, e talvez até mesmo remover os tumores cancerosos. And an October paper in the Journal of Physics D: Applied Physics describes a potentially revolutionary new cold plasma device, similar to a blowtorch, for treating blood cancer leukemia.”We have a really amazing device”, disse o autor Mounir Laroussi (Old Dominion University) ao pessoal da Physics Buzz. “Podemos gerar um feixe de plasma à volta da temperatura ambiente. Não queima nada, não destrói nem faz buracos. Podes tocar-lhe com a mão.”Os resultados de Laroussi são bastante surpreendentes: após apenas 10 minutos de exposição ao plasma frio, mais de 90% das células de leucemia no estudo foram destruídas.
O termo “frio” pode ser um pouco enganador. (Eg,” high-temperature superconductivity ” takes place at temperatures common to liquid nitrogen.) Muitos plasmas frios são” frios ” em comparação com, digamos, o sol, mas ainda muito quente: na ordem de 70 a 100 Graus Celsius. Aplica isso ao tecido humano vivo, e vai arder. Mal.ainda assim, são úteis para coisas como esterilizar água potável e descontaminar superfícies industriais. Isso é porque eles matam (“inactivam”) bactérias destruindo a membrana celular bacteriana através de uma combinação letal de partículas carregadas, radicais livres e radiação UV. Também trabalham depressa.: a Força Aérea tem um programa ativo de pesquisa de plasma frio, usando-os para quebrar os produtos químicos encontrados em toxinas como o antraz em meros minutos, em comparação com várias horas para outros métodos.
em algum momento no final da década de 1990, pesquisadores descobriram como criar plasmas frios a temperatura ambiente no laboratório, então pela primeira vez, eles poderiam ser testados em tecidos biológicos. E esse é o foco da pesquisa de Laroussi. Per Physics Buzz:
Scientists create cold plasma by sending super-speedy electrons through gasses like helium and air. Estes elétrons atingem os átomos e moléculas com tanta energia que eles retiram os elétrons mais distantes dos átomos e moléculas do gás, criando uma mistura de elétrons livres e íons livres. O gás permanece em torno da temperatura ambiente, explicou Laroussi, porque a energia necessária para separar os elétrons de seus átomos rapidamente se dissipa, deixando os íons de gás frio.
houve um intrigante efeito retardado com o maçarico de plasma. Enquanto as células de leucemia pareciam bem imediatamente após serem queimadas com a pluma de plasma frio por dez minutos, em quatro a oito horas começaram a morrer. Laroussi coloca a hipótese de que a pluma plasmática pode desencadear uma espécie de reacção bioquímica, induzindo a morte celular nas células de leucemia, deixando as células normais intactas.de acordo com Michael Keidar, da Universidade de George Washington, entre as moléculas de um plasma frio está o ozônio, que é especialmente reativo — daí a eficácia dos plasmas frios no tratamento de infecções bacterianas. Keidar estuda os tratamentos de plasma para o câncer e pensa que porque as células cancerosas têm metabolismos mais elevados do que as células saudáveis, eles têm mais ozônio. Então a adição de ainda mais moléculas de ozônio através da pluma de plasma frio coloca as células cancerosas sobre o limiar e desencadeia a morte celular, enquanto as células saudáveis podem suportar a explosão muito bem.anteriormente, Laroussi desenvolveu um lápis de plasma cheio de hélio capaz de criar uma longa pluma de plasma de 2 a 3 polegadas, que pode matar bactérias na superfície delicada da pele humana sem danificar o tecido circundante. Laroussi usou-o na bactéria E. coli. Outros grupos que trabalham com “jet guns” de plasma frio demonstraram a destruição de salmonelas e mesmo alguns vírus.estas propriedades de descontaminação são incrivelmente úteis para ajudar a acelerar a cicatrização de feridas, que tem aproximadamente três fases. Há uma fase inflamatória, onde tudo é vermelho e / ou inchado e doloroso, na qual pode parecer que pouca cura está realmente acontecendo — na verdade, é fácil confundir com infecção real.
mas há todos os tipos de coisas acontecendo para levar o corpo para a segunda fase: produzindo colagénio para fortalecer a ferida. Isso pode levar várias semanas, dependendo da gravidade da lesão, e cicatrizes espessas podem se desenvolver.
A fase final é chamada de fase de remodelação, na qual o corpo se livra do excesso de tecido cicatricial. Às vezes, uma cicatriz elevada (quelóide) ainda permanece, se a ferida foi especialmente profunda e desagradável. Ser capaz de matar bactérias reduz a chance de infecção, e ser capaz de remover células mortas e substituí-las por células saudáveis pode acelerar significativamente este processo de semanas de duração.em 2010, pesquisadores do Instituto Gamaleya de Epidemiologia e Microbiologia em Moscou usaram uma tocha de plasma frio em duas bactérias comuns, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, ambas estirpes resistentes a antibióticos (graças a um biofilm) que são comuns em infecções de feridas. Por Discovery News: “após cinco minutos, a tocha de plasma matou 99 por cento das bactérias cultivadas em uma placa de Petri, e depois de dez minutos, matou 90 por cento das bactérias presentes nas feridas de um rato. E como a tocha pode ser dirigida para uma área específica e pequena de infecção, o tecido circundante é deixado ileso.”
Eva Stoffels-Adamowicz da Universidade de tecnologia de Eindhoven nos Países Baixos desenvolveu um pequeno dispositivo prático chamado de agulha de plasma — basicamente um fino fio de tungsténio com cerca de 50 milímetros de comprimento, dentro de um tubo de quartzo cheio de gás — que lhe permite remover ou manipular com precisão as células biológicas. Ela chama-lhe “cirurgia sem cortes”.”Basta passar uma voltagem pela agulha e voilá! Uma pequena faísca de plasma é gerada na ponta.nem a agulha de plasma nem o lápis de plasma estão a usar um plasma frio para fazer o corte real. Mas uma empresa chamada Peak Surgical tem um protótipo chamado Lâmina De Plasma que na verdade usa plasmas frios para cortar tecido biológico. Os bisturis cirúrgicos serviram-nos bem durante muito tempo, mas enquanto cortam com precisão, não conseguem controlar a hemorragia. Existem dispositivos eletrocirúrgicos alternativos que podem fazer ambos, mas geralmente há alguns danos térmicos que acompanham o tecido circundante.os cortes da lâmina de Plasma cauterizam e não queimam o tecido circundante, além dos atributos de descontaminação incorporados para combater infecções e reduzir a inflamação, acelerando assim o processo de cura. O Peak testou a lâmina de Plasma tanto no tecido da retina como na pele de porco.plasmas frios matam bactérias e salvam vidas, o que as torna muito fixes.
Ermolaeva, Svetlana A. et al. (2011) “bactericidas effects of non-thermal argon plasma in vitro, in biofilms and in the animal model of infected wounds,” Journal of Medical Microbiology 60 (1): 75-83.Laroussi, M. et al. (2006) “Inactivation of bacteria by the plasma pencil,” Plasma Proc. Polym. 3: 470-473.