Ученые Балтийского федерального университета им. И. Канта совместно с коллегами из Франции и Колумбии провели исследования, которые позволили создать компактный прибор, ускоряющий медицинские процедуры с использованием нетермальной плазмы.
Дмитрий Шитц, заведующий Лабораторией оптических излучений 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.
Фото - kantiana.ru
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», — отметил Дмитрий Шитц.
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.
Фото - kantiana.ru
Дмитрий Шитц, заведующий Лабораторией оптических излучений БФУ им. И. Канта:
Анализируя полученный массив экспериментальных данных, нам удалось выделить условия получения оптимального режима генерации струи нетермальной плазмы. 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 авторитетных научных изданиях Plasma и AppliedScience журнала MDPI (Швейцария). В исследованиях принимали участие сотрудники Лаборатории оптических излучений БФУ Дмитрий Шитц и Антон Иванков, исследователи Лаборатории когерентно-оптических измерительных систем БФУ Игорь Алексеенко и Анастасия Кожевникова, а также коллеги из Национального политехнического института г. Тулузы, лаборатории LAPLACE и Университета им. С. Арболеда (Universidad Sergio Arboleda), г. Богота, Колумбия.
Источник: Пресс-служба БФУ
Сервис «Комментарии» - это возможность для всех наших читателей дополнить опубликованный на сайте материал фактами или выразить свое мнение по затрагиваемой материалом теме.
Редакция Информио.ру оставляет за собой право удалить комментарий пользователя без предупреждения и объяснения причин. Однако этого, скорее всего, не произойдет, если Вы будете придерживаться следующих правил:
Претензии к качеству материалов, заголовкам, работе журналистов и СМИ в целом присылайте на адрес
Информация доступна только для зарегистрированных пользователей.
Уважаемые коллеги. Убедительная просьба быть внимательнее при оформлении заявки. На основании заполненной формы оформляется электронное свидетельство. В случае неверно указанных данных организация ответственности не несёт.