Учёные НИЯУ МИФИ освоили применение холодной плазмы в биомедицине. Учёные НИЯУ МИФИ совместно с коллегами из других научных центров исследуют возможность использования холодной плазмы для диагностики и лечения бактериальных и вирусных заболеваний, а также заживления ран. Эта разработка ляжет в основу создания инновационных высокотехнологичных медицинских устройств. Холодная плазма представляет собой скопления или потоки заряженных частиц, которые, как правило, электронейтральны и имеют достаточно низкие атомные и ионные температуры, например, близкие к комнатной. При этом так называемая электронная температура, соответствующая уровню возбуждения или ионизации плазменных частиц, может достигать нескольких тысяч градусов.
Эффект холодной плазмы может быть использован в медицине – в качестве местного средства она относительно безопасна для организма человека. Он отметил, что при необходимости холодная плазма может вызывать очень значительное локальное окисление, например, прижигание, а в других режимах – запускать механизмы восстановительного заживления. Химические свободные радикалы могут воздействовать непосредственно на открытые поверхности кожи и раны посредством плазменных струй, генерируемых компактными плазменными трубками, или косвенно, возбуждая молекулы окружающей среды, например, воздух. При этом плазменный резачок изначально использует слабый поток абсолютно безопасного инертного газа –гелий or аргон, а вырабатываемая тепловая мощность может регулироваться от единиц до десятков ватт.
В работе использовалась открытая плазма атмосферного давления, источник которой учёные активно разрабатывают в последние годы. Непрерывный поток газа при атмосферном давлении можно ионизировать, обеспечивая его удаление на необходимое расстояние, от нескольких миллиметров до десятков сантиметров, чтобы доставить ионизированный нейтральный объём вещества на необходимую глубину к определённой целевой области (например, к участку кожи пациента).
Виктор Тимошенко подчеркнул: «Мы используемгелийв качестве основного газа, что позволяет минимизировать нежелательные окислительные процессы. В отличие от многих аналогичных разработок в России и за рубежом, в используемых нами плазмотронах генерация холодной гелиевой плазмы не сопровождается образованием озона, но при этом обеспечивает выраженный и контролируемый терапевтический эффект». С помощью нового метода учёные рассчитывают лечить преимущественно бактериальные заболевания. По их словам, терапия холодной плазмой также позволяет легко удалять вирусные загрязнения и ускорять заживление ран. Есть надежда, что в будущем с помощью новых методов можно будет лечить и опухолевые заболевания. «Сегодня мы говорим только о поверхностном воздействии, о местном применении. В будущем технология может быть развита и для более глубокого проникновения в организм, например, через дыхательные пути. Пока мы проводим испытания in vitro, когда наша плазма в струе напрямую взаимодействует с небольшими объёмами жидкости или другими модельными биологическими объектами», — рассказал руководитель научной группы.
Время публикации: 26 октября 2022 г.
