Blog

Doświadczenia ze sterylizacją przy użyciu plazmy z wykorzystaniem reaktorów próżniowych sięgają lat 60. ubiegłego wieku. W przypadku plazmy generowanej pod ciśnieniem atmosferycznym zastosowanie plazmy w celach bakterio-, wiruso- i grzybobójczych przy zachowaniu niskiej temperatury prowadzenia procesu i ograniczeniu możliwości degradacji termicznej próbek, jakkolwiek ogromnie obiecujące, wciąż stanowi wyzwanie. Biologiczne i medyczne zastosowania plazmy niskotemperaturowej wykorzystują określone właściwości wyładowań elektrycznych. Główną rolę grają wytwarzane podczas tych wyładowań związki chemiczne, takie jak ozon, tlenki azotu, nadtlenek wodoru i ich wysokoreaktywne pochodne. Istotne są również: promieniowanie elektromagnetyczne (ciepło, światło i pole elektryczne mają wpływ na przepuszczalność błon komórkowych) oraz naprężenia ścinające i osuszanie wywołane ewentualnym przepływem strumienia gazu. Głębokość penetracji czynników aktywnych nie jest duża i oddziaływanie plazmy można uznać za powierzchniowe. Prowadzone są badania nad zastosowaniem reaktorów plazmowych w temperaturach bliskich temperaturze ciała ludzkiego, a więc nieprowadzących do degeneracji białek w żywych komórkach, m.in. do dekontaminacji i koagulacji ran powierzchniowych, wspomagania leczenia stopy cukrzycowej, nowotworów skóry i błon śluzowych. Ponadto plazma może znaleźć zastosowanie w inżynierii tkankowej oraz w modyfikacji własności powierzchniowych materiałów w celu poprawy biokompatybilności implantów, stentów, soczewek i protez.

Rys. 1. Dysza plazmowa do zastosowań medycznych (Fot. D. Sowa)

Politechnika Lubelska uczestniczy w międzynarodowych sieciach badawczych zajmujących się powyższą tematyką m.in. COST Action CA20114-  PlasTHER: Therapeutical Applications of Cold Plasmas z 24 krajami partnerskimi czy CEEPUS CIII-AT-0063 Applications and diagnostics of electric plasmas.

Dysza plazmowa do celów medycznych (Rys.1.) opracowana przez zespół z Zakładu Technologii Plazmowych została uznana za jeden z najlepszych wynalazków w kraju podczas VI edycji konkursu „Student-Wynalazca”, zaś na 44 Międzynarodowej Wystawie Wynalazczości, Nowoczesnej Techniki i Wyrobów „Geneva Inventions” w Szwajcarii, otrzymała srebrny medal. Wynalazek naukowców Politechniki Lubelskiej otrzymał również złoty medal przyznany przez Narodową Radę Badawczą Tajlandii oraz złoty medal na Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków IWIS. Reaktor wyróżnia się prostą konstrukcją, bezpieczeństwem oraz niskimi kosztami produkcji, umożliwiając dostęp do technologii plazmowych szerokiemu gronu odbiorców.

Literatura:

[1] http://tpioze.pollub.pl/

[2] https://journals.pan.pl/dlibra/publication/129041/edition/112598/content 

 dr hab. inż. Joanna Pawłat
Katedra Elektrotechniki i Elektrotechnologii
Wydział Elektrotechniki i Informatyki