Калининградские ученые предложили новый способ получения «холодной плазмы» для безболезненных операций на коже
Исследователям лаборатории оптических излучений Балтийского федерального университета (БФУ) им. И. Канта удалось получить новый, более экономичный способ генерации струи нетермальной плазмы (менее 40°С) без использования инертных газов. В перспективе ее можно будет применять в хирургии, дерматологии и косметологии при обработке кожи и открытых ран, не вызывая болевых ощущений. Генерация «холодной плазмы» на аппаратах отечественного производства позволит сократить время и стоимость процедур.
Нетермальная плазма — это любой в достаточной степени ионизированный газ, где у электронов температура высокая, а у положительных ионов — низкая. Главное преимущество применения «холодной плазмы» — отсутствие болевых ощущений при обработке кожи и открытых ран за счет низкой температуры газа, что может стимулировать быстрое заживление. Отличие разработки калининградских специалистов в том, что они формируют струю непосредственно в атмосферном воздухе, не используя дорогой инертный газ, как это делают другие ученые.
Предложенный учеными БФУ способ основан на применении физического явления апокампа — генерации плазмы с поверхности дуги. Это явление было описано учеными из томского Института сильноточной электроники Сибирского отделения РАН около шести лет назад.
заведующий лабораторией оптических излучений БФУ им. И. Канта Дмитрий Шитц
«На два игольчатых электрода из металла подается высокочастотное импульсное напряжение специальной формы, в результате которого в воздухе зажигается дуга в межэлектродном пространстве. При определенных условиях горения такого разряда происходит интересное явление — генерация струи нетермальной плазмы на поверхности дуги», — пояснил заведующий лабораторией оптических излучений БФУ им. И. Канта Дмитрий Шитц.
Разработка нового способа получения «холодной плазмы» ведется в рамках стратегического проекта «Балтийская долина» по программе «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты») совместно с индустриальным партнером.
«В России и за рубежом разработаны аппараты для генерации нетермальной плазмы при использовании инертных газов в качестве рабочего газа, и некоторые из них производятся серийно. Наша задача — разработать способ генерации струи нетермальной плазмы, которая формируется в атмосферном воздухе без использования инертных газов, что значительно снизит стоимость процедуры плазменной обработки», — рассказал Дмитрий Шитц.
Ранее ученые лаборатории оптических излучений БФУ разработали источник струи нетермальной плазмы, где в качестве рабочего газа используется гелий. Данный способ позволяет генерировать одновременно три струи нетермальной плазмы, что обеспечивает большую площадь контакта плазмы — 1 кв. см, что значительно сокращает время физиопроцедур. Этого удалось достичь благодаря особой конструкции электродной системы и особому режиму поджига разряда. Аппарат сейчас передан в Смоленский государственный медицинский университет, где проходит апробацию при лечении некоторых дерматологических заболеваний, а также изучается с точки зрения перспектив его применения в косметологии.
