Nízkoteplotná plazma v medicíne

Nízkoteplotná plazma v medicíneVladimír Scholtz

Vladimír Scholtz 1992 – 1996 – GJH 1996 – 2003 – FEI STU + GJH 2003 – 2006 – FEL ČVUT 2006 – 2007 – FEI STU 2007 – 2013 – VŠCHT

Čo je plazma?

Čo je plazma?4. „skupenstvo“ hmotyIonizovaný plynZmes nabitých a neutrálnych častícCelkový náboj nulový

Čo je plazma? Debyeovo tienenie Počet častícInterakcie nabitýcha neutrálnych častíc

Vznik plazmyTermálnaZahriatie na vysokú teplotu(Slnko, tokamak, ...)NetermálnaEnergia dodávaná iba elektrónom(Elektrické výboje)

Vznik plazmy

Vznik plazmy

Nízkoteplotná plazmaz elektrických výbojovKorónový výboj

Nízkoteplotná plazmaz elektrických výbojovDielektrický bariérový výboj

Nízkoteplotná plazmaz elektrických výbojovPlasmajet

Nízkoteplotná plazmaz elektrických výbojovKometárny výboj„Kometa“

Prečo plazma• plazma nezvyšuje teplotu dekontaminovanéhomateriálu• náklady sú nízke• neznečisťuje povrch chemicky agresívnymilátkami• pri aplikácii na väčšinu materiálovnezpôsobuje ich degradáciu• pri aplikácii nevznikajú nežiadúce vedľajšieprodukty• odpadá problém s jej skladovaním

Prvý krátMoanir LaroussiM. Laroussi: “Sterilization of ContaminatedMatter with an Atmospheric PressurePlasma”, IEEE Trans. Plasma Sci., Vol.24,No.3, pp. 1188-1191, 1996.

MechanizmyUV – tymínové dimery, nie je dominantnýReaktívne častice – kyslíkové č., NOx , OH·Nabité častice – kumulácia na povrchu Ozón, peroxid, ...M. Laroussi, "Low Temperature Plasma-Based Sterilization: Overviewand State-of-the-Art", Plasma Proc. Polym., Vol. 2, No. 5, 2005.

MechanizmyM. Moisan, J. Barbeau, M.-C. Crevier, J. Pelletier, N. Philip, B. Saoudi,Plasma sterilization: methods and mechanisms, Pure and AppliedChemistry (IUPAC), 74, 349-358.

MechanizmyPlasma agents in bio-decontamination by dc discharges inatmospheric air. Zdenko Machala et al 2010 J. Phys. D: Appl.Phys. 43 222001

Mechanizmy

Aplikace●bio dekontaminácia, sterilizácia bezpečnosť potravín medicínske aplikácie Fridmani

Dekontaminácia povrchovC. albicans S. epidermidis E. coli

Dekontaminácia kvapalín

„Kométa“ na kožu

Použitie H 2 O 2

Inaktivácia priónov

Bezpečnosť potravínVajcia v Bologni

Dekontaminácia obalovSafety and Quality ofPackaged SpinachTreatedwith a Novel OzonegenerationSystemPaul A. Klockow andKevin M. Keenerhttp://www.purdue.edu/uns/x/2009a/090302KeenerBacteria.html

Medicínske aplikácieCladudia BenderGreifswald

Koagulácia krvyS. P. Kuo - USA

ApoptózaKolb, J.F.; Chen,X.; Zhuang, J.;Ren, W.; Scully,N.; Swanson,R.J.; Beebe, S.J.;Schoenbach,K.H.; , "Tumortreatment withnanosecondpulsed electricfields," PulsedPowerConference, 2009.PPC '09. IEEE ,vol., no., pp.880-885, June 282009-July 2 2009

Apoptóza

FridmaniApplied Plasma Medicine by G. Fridman, G. Friedman, A. Gutsol, A.B.Shekhter, V.N. Vasilets, A. Fridman in Plasma Processes and Polymers, 2008

Expozícia tkanív

Koagulácia krvy

Veselé Vianoce•• •••• • • ••••