Все новости

Создан прибор, ускоряющий медицинские процедуры с использованием нетермальной плазмы

Он способен генерировать одновременно три струи нетермальной плазмы, что обеспечило большую площадь контакта плазмы - 1 кв. см

МОСКВА, 29 марта. /ТАСС/. Ученые Балтийского федерального университета (БФУ) им. И. Канта совместно с коллегами из Франции и Колумбии провели исследования, которые позволили создать компактный прибор, ускоряющий медицинские процедуры с использованием нетермальной плазмы. Об этом сообщили во вторник в пресс-службе Балтийского федерального университета (БФУ) им. И. Канта.

Плазма - это ионизированный газ, состоящий из электронов и положительно заряженных ионов. Существует "холодная плазма", характеризующаяся низкой температурой ее электронов. При этом общая или газовая температура, понимаемая в привычном смысле, может быть высокой. Например, плазма зажженной свечи считается холодной, однако ее газовая температура превосходит 1 000 градусов Цельсия. Но возможно и получение плазмы, когда температура электронов остается высокой, а температура положительных ионов достаточно низка. Для такой плазмы используется термин "нетермальная" или "нетепловая". Сейчас существует множество способов генерировать нетермальную плазму с газовой температурой 40 градусов Цельсия, которую можно использовать для обработки кожи и даже открытых ран без каких-либо болевых ощущений, пояснили в пресс-службе.

Благодаря исследованиям в лаборатории оптических излучений БФУ им. И. Канта был разработан компактный прибор, способный генерировать одновременно три струи нетермальной плазмы, что обеспечило большую площадь контакта плазмы - 1 кв. см. Этого удалось достичь благодаря особой конструкции электродной системы и особому режиму поджига разряда.

"Если сравнивать наш прибор с аналогами, то можно вспомнить об аппарате "PlasmaDerms VU-2010" от немецкой компании CINOGY GmbH или аппарат "Гелиос" от российской компании ООО "НПЦ Плазма", то преимущества нашего прибора очевидны. Поскольку у названных приборов-аналогов плазма генерируется в виде тонкой иглы, площадь контакта струи с кожей пациента не превышает 3 кв. мм, к тому же расход гелия в нашем аппарате ниже в три раза. Большая площадь контакта плазмы необходима для сокращения времени процедуры физиотерапии и снижения расхода рабочего газа", - отметили в пресс-службе БФУ.

Гелиевая струя нетермальной плазмы содержит в себе поток заряженных частиц, при взаимодействии с частицами воздуха нарабатываются химически активные радикалы, а также происходит генерация озона и излучение коротковолнового ультрафиолета. Все эти факторы могут быстро и безболезненно без применения антисептиков и антибиотиков уничтожать болезнетворные бактерии или вирусы и заживлять раны. Также известна уникальная способность нетермальной плазмы к омолаживающему эффекту для кожи.

Исследования оптимальных условий генерации нетермальной плазмы

Для разработки нового медицинского оборудования, генерирующего поток нетермальной плазмы с нужными характеристиками, потребовались научные исследования.

В частности, ученые БФУ с французскими коллегами искали оптимальные условия с точки зрения минимальных значений газовой температуры и расхода гелия, используемого в качестве рабочего газа. В ходе нескольких научных визитов в лабораторию Laplace Национального политехнического института г. Тулузы была разработана уникальная исследовательская установка, которая в автоматическом режиме позволяла фиксировать одновременно более десятка параметров генерируемой плазмы. "Анализируя полученный массив экспериментальных данных, нам удалось выделить условия получения оптимального режима генерации струи нетермальной плазмы", - отметили в БФУ.

Поток плазмы может быть охарактеризован его геометрическими размерами и некоторыми параметрами самой плазмы, основным из которых является концентрация электронов. Поэтому вторая работа была посвящена разработке бесконтактного и автоматизированного метода оценки концентрации электронов в генерируемом потоке нетермальной плазмы.

Разработка оптического метода диагностики газоразрядной плазмы проводилась в Лаборатории когерентно-оптических измерительных систем БФУ под руководством заведующего Лабораторией когерентно-оптических измерительных систем Игоря Алексеенко. Лазерный луч проходил сквозь струю нетермальной плазмы и многочисленные элементы оптической схемы установки и попадал в объектив цифровой камеры. Таким образом получалась интерференционная картина, где по дистанции между полосами и их форме производилась оценка концентрации электронов и ее распределение по объему плазменной струи.

Результаты научных исследований опубликованы в изданиях Plasma и AppliedScience журнала MDPI (Швейцария).

Теги