等離子體活化水溶液用于癌癥治療
等離子體醫學的一個重要應用是癌癥治療
研究發現,等離子體抗癌作用主要通過其產生的活性氧粒子(Reactive Oxygen Species, ROS和活性氮粒子(Reactive Nitrogen Species, RNS)來實現通過等離子體
與組織表面水溶液相互作用,經歷細胞周圍的液體環境并將氣相活性粒子轉化為液相活性粒子,最終作用到癌細胞。
制備等離子體溶液
1)去離子水:放電處理的去離子水溶液中存在大量以H2O2、O3、HNO2、 2NO?與 3 NO?為主的 ROS 與 RNS,且液相短壽命活性粒子可在溶液中原位產生。
此外,大量研究表明等離子體功率、溶液體積、處理時間等因素均會對活化去離子水中活性粒子濃度及其生物效應產生影響。但由于去離子水無法提供人體所需要的滲透
壓值與 pH 值,因此其在臨床上的應用受到很大限制。
2)生理鹽水:2019 年,V. J i r á s ek 與 P. Luke? 采用紫外分光光度計驗證了活化NaCl 溶液中HClO與ClO-粒子的產生。研究表明這些含氯粒子具有很強的化學活性。
3)磷酸緩沖鹽溶液:PBS 溶液是一種在生物化學研究中廣泛使用的pH緩沖溶液,其溶質包括 NaCl、KCl、Na2HPO4與 KH2PO4。相比于去離子水和生理鹽水,PBS溶
液既可以維持滲透壓平衡,又可以通過Na2HPO4和KH2PO4 緩沖對中和過量的H+或 OH-,從而穩定溶液的pH值。為了避免溶液pH變化對細胞的影響在生物實驗中PBS
溶液常被作為基底溶液以確保細胞生存。由于活化溶液的pH值是影響人體生理過程的因素之一,所以緩沖溶液穩定pH值的特性對PAS在抗癌方面的應用是不可或缺的。
4)細胞培養液:細胞培養液是用于維持體外細胞生長的營養溶液。等離子體活化的培養液是當前癌癥治療研究中最常用的一種 PAS。
等離子體水溶液的處理方式
等離子體放電區域與水溶液之間有一定的氣隙間距,因此等離子體放電特性受水溶液的影響小,實驗結果重復性較好。
PLUTO-T等離子清洗機
近10 年來,PAS展現出良好的抗癌應用潛力,受到了廣泛關注。研究表明,PAS 主要通過液相活性粒子實現選擇性的抗癌效應,而等離子體類型、水溶液種類以及
活化處理方式則直接決定著液相活性粒子的成分和含量。