Κυριακή, 17 Μαρτίου 2013

Θαυματουργό... πλάσμα

Φανταστείτε έναν κόσμο όπου η απολύμανση των χεριών θα γίνεται χωρίς υγρά απολυμαντικά, με τη βοήθεια της... Φυσικής.


Οπου τα καρκινικά κύτταρα θα θανατώνονται επιλεκτικά, χωρίς να καταστρέφονται και τα υγιή. Οπου τα θεραπευτικά και καλλυντικά σκευάσματα θα έχουν πολύ καλύτερα και άμεσα αποτελέσματα. Αυτά και πολλά ακόμη στο χώρο της βιοϊατρικής μπορούν να πραγματοποιηθούν σε μεγάλο βαθμό χάρη στη χρήση της τέταρτης κατάστασης της ύλης, του λεγόμενου πλάσματος.


Τι είναι το πλάσμα; Αν σε ένα οποιοδήποτε αέριο παρέχουμε θερμική ή ηλεκτρική ενέργεια, μέσω ειδικών διατάξεων υψηλών τάσεων ή υψίσυχνων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, τότε το αέριο περνάει στην τέταρτη κατάσταση της ύλης, κατά την οποία αποκαλείται πλάσμα. Σε αυτήν την κατάσταση, η φάση της ύλης έχει αλλάξει και από αέρια έχει μετατραπεί σε ένα ουδέτερο «νέφος» φορτισμένων και διεγερμένων ουδέτερων σωματίων, φωτονίων διαφόρων μηκών κύματος και άλλων δραστικών σωματιδίων.

Εδώ και μία τριετία, λοιπόν, στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών, μια ερευνητική ομάδα με επιστημονικό υπεύθυνο τον επίκουρο καθηγητή Π. Σβάρνα, στην οποία συμμετέχουν ο καθηγητής Ν. Σπύρου, η επίκουρη καθηγήτρια Ελ. Πυργιώτη, η διευθύντρια του Εργαστηρίου Φαρμακευτικής Τεχνολογίας του Τμήματος Φαρμακευτικής του Πανεπιστημίου Πατρών, καθηγήτρια Σ. Αντιμισιάρη, ο επίκουρος καθηγητής Franck Clement από το UPPA της Γαλλίας και οι Κ. Πέτρου, Χρ. Γκαζέλη, Σπ. Αλειφέρης και Α. Γκέλιος, σχεδιάζει και υλοποιεί αντιδραστήρες πλάσματος, καθώς και τα εξειδικευμένα συστήματα τροφοδοσίας που απαιτούνται.

Νέες εφαρμογές
Η ελεγχόμενη παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης βρίσκει διαρκώς νέες εφαρμογές στη βιοϊατρική. Οι ερευνητές κινούνται σε τριπλό άξονα το τελευταίο διάστημα. Χρησιμοποιώντας συστήματα πλάσματος σε συγκεκριμένες κατηγορίες λιποσωμάτων, όπως τα MLV, τα οποία έχουν ομοιότητες στη δομή τους με τα κύτταρα, κατάφεραν να διαρρήξουν τη μεμβράνη τους κάτω από σχετικά ήπιες συνθήκες επεξεργασίας και να αλλάξουν τη μορφολογία τους.

Τα βελτιωμένα συστήματα πλάσματος, τα οποία μπορούν να καταστρέψουν τη λιποσωμική μεμβράνη, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν και για την επιλεκτική θανάτωση παθογόνων κυττάρων. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό του Ινστιτούτου Φυσικής της Αμερικής Applied Physics Letters 101 (2012) 264103.

Σε άλλη έρευνα του συγκεκριμένου εργαστηρίου, σε άμεση συνεργασία με τον καθηγητή Μικροβιολογίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών, Ε. Δ. Αναστασίου, καταδείχτηκε ότι αποικίες κοινών βακτηρίων μπορούν να μειωθούν έως και 99%, όταν τα βακτήρια αυτά εκτεθούν σε πλάσμα για αρκετά λεπτά, ανοίγοντας το δρόμο για μελλοντικό σχεδιασμό συστημάτων απολύμανσης χωρίς τη χρήση υγρών αντιμικροβιακών σκευασμάτων.

Τέλος, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Mulhouse στη Γαλλία και με τον επίκουρο καθηγητή Vincent Roucoules, η ερευνητική ομάδα απέδειξε ότι η επεξεργασία του δέρματος με πλάσμα οδηγεί σε αύξηση της επιφανειακής τάσης και άρα σε καλύτερη απορρόφηση θεραπευτικών και καλλυντικών σκευασμάτων. Η δραστικότητα του πλάσματος έχει μελετηθεί με υψηλής ανάλυσης φασματοσκόπια οπτικής εκπομπής στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων και εντοπίζεται στη μεταφορά χημικών ριζών και ενέργειας από τα δραστικά σωμάτια του πλάσματος στα βιοσυστήματα που δοκιμάζονται.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου