پلاسما تحقیقات پزشکی برجسته اثرات ضدباکتريايی و با استفاده از پتانسیل

به عنوان علاقه به استفاده از پلاسما پزشکی-استفاده از دمای پایین پلاسما (LTP) ایجاد شده توسط تخلیه الکتریکی برای رسیدگی به مشکلات پزشکی -- همچنان به رشد کند بنابراین نیاز به تحقیقات برای پیشرفت اثبات قابلیت ها و پتانسیل اثرات در صنعت مراقبت های بهداشتی. در سراسر جهان بسیاری از گروه های تحقیقاتی در حال بررسی پلاسما پزشکی برای برنامه های کاربردی از جمله درمان سرطان و تسریع بهبود زخم مزمن در میان دیگران.

محققان Penn State-دانشکده فنی و مهندسی دانشکده علوم کشاورزی و دانشکده پزشکی می گویند مستقیم LTP درمان و پلاسما-فعال رسانه ای در حال درمان موثر در برابر باکتری های موجود در مایع فرهنگ. محققان همچنین می گویند که ابداع یک راه منحصر به فرد برای ایجاد پلاسما به طور مستقیم در مایعات است.

این تیم متشکل از مهندسان و فیزیکدانان دامپزشکی و پزشکی دانشمندان و متخصصان پزشکی است که با استفاده از یک اتمسفر-فشار پلاسما جت برای استفاده از دمای اتاق -- "سرد" -- پلاسما برای درمان باکتری است.

پلاسما حالت چهارم ماده است که به طور معمول بسیار داغ -- هزاران نفر به میلیون ها درجه می باشد. با استفاده از پلاسمای تولید شده در فشار اتمسفر و یا در مایعات محققان می تواند ایجاد مولکول ها و اتم ها با اثرات ضدباکتريايی بدون سوزاندن هر چیزی. Sean Knecht, دستیار آموزش استاد مهندسی طراحی در پن استیت و رهبر متقابل انضباطی آزمایشگاهی برای یکپارچه پلاسما علوم و مهندسی گفت: این روند باعث ایجاد بسیاری از انواع مختلف واکنش ذرات, ساخت احتمال باکتری جهش به طور همزمان به مبارزه با تمام ذرات تقریبا وجود ندارد.

Knecht توضیح داد که این تیم نتایج تحقیقات منتشر شده در علمی, گزارشنشان می دهد که تکنولوژی پلاسما تولید مقادیر زیادی از گونه های اکسیژن فعال یا واکنشی ذرات ایجاد شده از مولکول هایی که حاوی اتم های اکسیژن از جمله مولکول های اکسیژن در هوا و بخار آب. پلاسما را با اثر بر باکتریها مانند E. coli و Staph. اورئوس قابل توجهی است و در نتیجه بسیاری از باکتری مرگ و میر از طریق چند نسل.

"در طول چهار نسل از باکتری این باکتریها به دست آوردن نیست هر شکلی از مقاومت در برابر پلاسما, درمان," او گفت:.

Girish Kirimanjeswara دانشیار دامپزشکی و علوم پزشکی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا گفت: این بسیار مهم است با توجه به راه معمولی باکتری جهش ساخت آنها مقاوم به آنتی بیوتیک است.

آنتی بیوتیک ها هدف خاص مسیر سوخت و ساز ضروری پروتئین یا اسیدهای نوکلئیک در باکتری است. از آنجا که این آنتی بیوتیک ها را برای ورود به یک سلول باکتری برای پیدا کردن و اتصال به آن هدف خاص. هر باکتری جهش کاهش می یابد که یک آنتی بیوتیک است قابلیت ورود و یا افزایش نرخ آن از خروج باعث می شود آنتی بیوتیک کمتر موثر است. جهش اتفاق می افتد به طور طبیعی در یک نرخ پایین اما می تواند به سرعت جمع آوری و با انتخاب فشار در هنگام معرفی به آنتی بیوتیک ها با هدف مبارزه با باکتری ها است.

با توجه به Kirimanjeswara تیم نتایج تحقیقات نشان می دهد که پلاسما درمان به تولید انواع گونه های اکسیژن فعال در غلظت بالا به اندازه کافی برای کشتن باکتری ها ولی کم به اندازه کافی نیست که اثرات منفی بر روی سلول های انسان است. او توضیح داد که گونه های اکسیژن به سرعت هدف تقریبا در هر بخشی از باکتری ها از جمله پروتئین ها, چربی ها و اسیدهای نوکلئیک.

"یکی می توانید آن را با یک پتک رویکرد" Kirimanjeswara گفت. "آن را دشوار است به مقاومت در برابر توسعه توسط هر جهش یا حتی توسط یک دسته از جهش."

این تیم همچنین اعمال این یافته ها برای طراحی یک سیستم است که می تواند ایجاد پلاسما به طور مستقیم در مایعات است. محققان قصد ایجاد پلاسما در خون به قلب و عروق آدرس عفونت به طور مستقیم در منبع. برای انجام این کار بالا ولتاژ الکتریکی و بزرگ جریان الکتریکی به طور معمول استفاده می شود. در پلاسما سیستم ایجاد شده توسط پژوهشگران برق زمان و انرژی است که ممکن است رسیدن به بیمار به حداقل می رسد با استفاده از دی الکتریک یا الکتریکی-عایق مواد. مواد است که این تیم به طور معمول استفاده کنید برای ایجاد پلاسما شامل شیشه و سرامیک با توجه به توانایی خود را به مقاومت در برابر بالا محلی و درجه حرارت. این مواد تمایل به ایجاد لخته خون و ممکن است بسیار انعطاف پذیر یک ضرورت اگر آنها برای استفاده در سیستم قلبی عروقی. این تیم در حال بررسی عایق پوشش که در حال سازگار و یا قابل قبول توسط بدن انسان و انعطاف پذیر است. Knecht گفت: این تیم را شناسایی کرده پلیمری به نام Parylene-C و گزارش نتایج اولیه در مجله IEEE Transactions on تابش پلاسما در علوم پزشکی. این تیم بیشتر به دنبال این خیابان به عنوان پلیمرهای دارای نقاط ذوب پایین است و ممکن است مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض مکرر به پلاسما.

"پلیمرهای زیست سازگار استفاده می شود برای پلاسما نسل در مایعات بیولوژیکی اما آنها عمر محدود است" Knecht گفت. "منحصر به فرد جدید پلاسما نسل طرح باید توسعه یافته و به تولید و کاهش شدت تخلیه پلاسما است که می تواند به گسترش طول عمر خود را. این چیزی است که ما در حال ادامه کار است."

Kirimanjeswara گفت: دانشمندان به طور معمول کار می کنند به درک که چگونه باکتری ها باعث بیماری و یا چگونه میزبان پاسخ ایمنی بدن در از بین بردن باکتری ها برای ایجاد جدید آنتی بیوتیک ها و واکسن. هر چند این روش های سنتی ضروری هستند آنها اغلب تدریجی و زمان بر است. این تیم تحقیقات نوآورانه تاکید بر اهمیت ادامه به بررسی راه های جدید برای مبارزه با باکتری ها است.

"تحول و متقابل انضباطی روش پتانسیل را دارند که به سرعت پیدا کردن راه حل فوری مشکلات جهانی" او گفت:. "این مهم است که برای عموم مردم به آگاهی و درک این واقعیت است که جامعه علمی است که در روش های متعددی برخی از سنتی و دیگران غیر سنتی برای مبارزه با این مشکل رو به رشد مقاومت آنتی بيوتيکی. ما امیدواریم که تحقیقات ما تقویت این ایده استقبال nonantibiotic روش برای درمان عفونت های باکتریایی در آینده است."

###

تیم تحقیقاتی شامل Knecht; Kirimanjeswara; Sven Bilén رئیس دانشکده فنی و مهندسی, طراحی, فن آوری و برنامه های حرفه ای و استاد مهندسی و طراحی و مهندسی برق و مهندسی هوا فضا; Christopher Siedlecki استاد جراحی دانشکده پزشکی; دانشجویان تحصیلات تکمیلی McKayla Nicol از اداره دامپزشکی و علوم پزشکی, علی کاظمی از دپارتمان مهندسی پزشکی و عضو سابق تیموتی Brubaker یک 2019 دکترا فارغ التحصیل از دانشکده مهندسی برق.

موسسه ملی بهداشت و همچنین Huck موسسه علوم زندگی تا حدی پشتیبانی این پژوهش است. این تیم می خواهم به اذعان یک هدیه از یک اهدا کننده ناشناس که بخشی از پشتیبانی این مطالعات.

با توجه به این رمان اخیر coronavirus همه گیر تیم کاوش استفاده از LTP برای عقیم سازی تجهیزات حفاظت فردی برای کارکنان مراقبت های بهداشتی و در هواکش. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد پن استیت تلاش برای نوآوری و راه حل های بالقوه برای رسیدگی به نیازهای صنعت مراقبت های بهداشتی با توجه به COVID-19 مراجعه کنید masc.psu.edu.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.