บทบาทใหม่ของฮีเลียมในอุตสาหกรรมการแพทย์

นักวิทยาศาสตร์จาก NRNU MEPhI ได้เรียนรู้วิธีการใช้พลาสมาเย็นในด้านชีวการแพทย์ นักวิจัยจาก NRNU MEPhI ร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากศูนย์วิทยาศาสตร์อื่นๆ กำลังศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้พลาสมาเย็นเพื่อการวินิจฉัยและรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียและไวรัส รวมถึงการสมานแผล การพัฒนาครั้งนี้จะเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างอุปกรณ์ทางการแพทย์ไฮเทคที่ล้ำสมัย พลาสมาเย็นคือกลุ่มหรือกระแสของอนุภาคที่มีประจุ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นกลางทางไฟฟ้าและมีอุณหภูมิอะตอมและไอออนต่ำเพียงพอ เช่น ใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้อง ในขณะเดียวกัน อุณหภูมิอิเล็กตรอน ซึ่งสอดคล้องกับระดับการกระตุ้นหรือการแตกตัวเป็นไอออนของอนุภาคพลาสมา สามารถสูงถึงหลายพันองศาได้

ผลของพลาสมาเย็นสามารถนำมาใช้ในทางการแพทย์ได้ – ในฐานะสารทาภายนอก มันค่อนข้างปลอดภัยต่อร่างกายมนุษย์ เขาตั้งข้อสังเกตว่า หากจำเป็น พลาสมาเย็นสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเฉพาะที่อย่างมีนัยสำคัญ เช่น การจี้แผล และในโหมดอื่นๆ มันสามารถกระตุ้นกลไกการรักษาฟื้นฟูได้ อนุมูลอิสระทางเคมีสามารถใช้เพื่อออกฤทธิ์โดยตรงบนผิวหนังที่เปิดอยู่และบาดแผล ผ่านเจ็ทพลาสมาที่สร้างขึ้นโดยท่อพลาสมาขนาดกะทัดรัดที่ได้รับการออกแบบ หรือโดยอ้อมโดยการกระตุ้นโมเลกุลในสิ่งแวดล้อม เช่น อากาศ ในขณะเดียวกัน หัวเผาพลาสมาในขั้นต้นจะใช้ก๊าซเฉื่อยที่ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ในปริมาณน้อย –ฮีเลียม or อาร์กอนและสามารถควบคุมกำลังความร้อนที่เกิดขึ้นได้ตั้งแต่หนึ่งหน่วยไปจนถึงหลายสิบวัตต์

งานวิจัยนี้ใช้พลาสมาความดันบรรยากาศแบบเปิด ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดที่นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กระแสแก๊สต่อเนื่องที่ความดันบรรยากาศสามารถถูกทำให้เป็นไอออนได้ ในขณะเดียวกันก็ควบคุมให้แก๊สถูกกำจัดออกไปในระยะที่ต้องการ ตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรจนถึงหลายสิบเซนติเมตร เพื่อนำปริมาตรของสสารที่เป็นกลางซึ่งกลายเป็นไอออนไปสู่ระดับความลึกที่ต้องการในบริเวณเป้าหมาย (เช่น บริเวณผิวหนังของผู้ป่วย)

วิกเตอร์ ทิโมเชนโก เน้นย้ำว่า “เราใช้”ฮีเลียมโดยใช้ก๊าซหลักซึ่งช่วยลดกระบวนการออกซิเดชันที่ไม่พึงประสงค์ แตกต่างจากนวัตกรรมที่คล้ายคลึงกันหลายอย่างในรัสเซียและต่างประเทศ ในเครื่องพ่นพลาสมาที่เราใช้ การสร้างพลาสมาฮีเลียมเย็นไม่ได้มาพร้อมกับการก่อตัวของโอโซน แต่ในขณะเดียวกันก็ให้ผลการรักษาที่ชัดเจนและควบคุมได้” นักวิทยาศาสตร์หวังว่าด้วยวิธีการใหม่นี้จะสามารถรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียเป็นหลัก พวกเขากล่าวว่า การบำบัดด้วยพลาสมาเย็นยังสามารถกำจัดเชื้อไวรัสและเร่งการสมานแผลได้อย่างง่ายดาย หวังว่าในอนาคต ด้วยความช่วยเหลือของวิธีการใหม่นี้ จะสามารถรักษาโรคมะเร็งได้ “วันนี้เรากำลังพูดถึงผลกระทบเพียงผิวเผินเท่านั้น เกี่ยวกับการใช้เฉพาะที่ ในอนาคต เทคโนโลยีอาจได้รับการพัฒนาให้แทรกซึมลึกเข้าไปในร่างกายได้ เช่น ผ่านระบบทางเดินหายใจ จนถึงตอนนี้ เรากำลังทำการทดสอบในหลอดทดลอง เมื่อพลาสมาของเราเมื่อพ่นออกมามีปฏิสัมพันธ์โดยตรงกับของเหลวปริมาณเล็กน้อยหรือวัตถุทางชีวภาพจำลองอื่นๆ” หัวหน้าทีมวิทยาศาสตร์กล่าว