Ученые НИЯУ МИФИ научились использовать холодную плазму в биомедицине Ученые 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. Данная разработка станет основой для создания инновационных высокотехнологичных медицинских изделий. Холодная плазма представляет собой скопление или поток заряженных частиц, которые обычно электрически нейтральны и имеют достаточно низкие атомные и ионные температуры, например, близкие к комнатной температуре. Между тем, так называемая электронная температура, соответствующая уровню возбуждения или ионизации частиц плазмы, может достигать нескольких тысяч градусов.
Эффект холодной плазмы можно использовать в медицине – как средство местного действия она относительно безопасна для организма человека. Он отметил, что при необходимости холодная плазма может вызвать очень значительное локализованное окисление, такое как прижигание, а в других режимах она может запустить восстановительные механизмы заживления. Химические свободные радикалы можно использовать для воздействия непосредственно на открытые поверхности кожи и раны посредством плазменных струй, генерируемых специальными компактными плазменными трубками, или косвенно путем возбуждения молекул окружающей среды, таких как воздух. При этом плазмотрон изначально использует слабый поток совершенно безопасного инертного газа –гелий or аргон, а вырабатываемую тепловую мощность можно регулировать от единицы до десятков ватт.
В работе использовалась открытая плазма атмосферного давления, источник которой ученые активно разрабатывают в последние годы. Непрерывный газовый поток при атмосферном давлении можно ионизировать, обеспечив при этом его удаление на необходимое расстояние, от нескольких миллиметров до десятков сантиметров, чтобы довести ионизированный нейтральный объем вещества на необходимую глубину до некоторой целевой области (например, участок кожи пациента).
Виктор Тимошенко подчеркнул: «Мы используемгелийв качестве основного газа, что позволяет свести к минимуму нежелательные процессы окисления. 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». Используя этот новый метод, ученые надеются лечить преимущественно бактериальные заболевания. По их словам, холодная плазмотерапия также позволяет легко удалить вирусное загрязнение и ускорить заживление ран. Есть надежда, что в будущем с помощью новых методов можно будет лечить опухолевые заболевания. «Сегодня мы говорим лишь об очень поверхностном воздействии, о местном применении. В будущем технология может быть разработана для более глубокого проникновения в организм, например, через дыхательную систему. Пока мы проводим испытания in vitro, когда наша плазма при струе напрямую взаимодействует с небольшими количествами жидкости или другими модельными биологическими объектами», — рассказал руководитель научной группы.
Время публикации: 26 октября 2022 г.
