Forståelse af nytten af ​​plasmaer til medicinske applikationer

Plasmamedicin er et spirende felt, da plasma viser lovende brug i en bred vifte af terapier fra sårheling til kræftbehandling. Plasmastråler er de vigtigste plasmakilder, der typisk anvendes til plasmaoverfladeapplikationer. Før ansøgninger kan udvikle sig, imidlertid, en bedre forståelse af, hvordan plasmastråler modificerer overfladerne af biologisk væv, er påkrævet.

For at hjælpe med denne forståelse, forskere fra det russiske videnskabsakademi udførte computersimuleringer af samspillet mellem en plasmastråle med atmosfærisk tryk med en overflade, der har egenskaber, der ligner blodserum. De præsenterer deres analyse i Journal of Applied Physics .

"Mens du bruger plasmastrålerne til plasmamedicin, det er vigtigt at vide, at tilstedeværelsen eller fraværet af den behandlede overflade i nærheden af ​​en stråle i væsentlig grad påvirker stråleparametrene, " sagde Natalia Babaeva, en af ​​forfatterne. "For eksempel, sårene med blodserum kan have forskellige egenskaber. Disse egenskaber kan også variere under plasmabehandlingen."

Afhængigt af egenskaberne ved det væv, der behandles, plasmastrålen kan opføre sig på en række forskellige måder. Ioniseringsbølgerne produceret af plasmastråler kan reflekteres frem og tilbage, eller de kan spredes over vævet som overfladeudledning.

For den type plasma, Babaeva og hendes hold studerede, de fandt ud af, at den biomaterialelignende overflade kan føre til flere refleksioner af plasmastrålen, og med hver passage, antallet af elektroner og radikaler - en type meget reaktive molekyler - stiger. Specifikt, de identificerede radikaler er oxygen, hydroxid, brintoverilte, ozon, og nitrogenoxid, også kendt som reaktive oxygenarter og reaktive nitrogenarter.

"Reaktive oxygenarter og reaktive nitrogenarter er vigtige for virkningen af ​​antimikrobielle lægemidler, Kræft, og sårhelende behandlinger, " sagde Babaeva, tilføjer, at de begge spiller en aktiv rolle i immunsystemet hos dyr og planter.

At kvantificere disse radikaler og forstå retningen og størrelsen af ​​deres flow er vigtigt for at optimere plasmaer til brug i biomedicinske applikationer, hvor evnen til at kontrollere deres adfærd til en vis grad er afgørende. Holdets simuleringer giver midlerne til at forudsige denne adfærd.

"Denne forudsigelse er meget vigtig, da det bestemmer plasmabehandlingspotentialet, " sagde Babaeva. "Vores forskning tilføjer en vis viden om den særlige opførsel af jetfly i nærvær af stærkt ledende overflader."