Charakterizace a aplikace mikrovlnného plazmatu pro hojení ran
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Nízkoteplotná plazma nachádza veľké využitie v súčasnej medicíne. Predstavuje celú radu aktívnych častí ako sú nabité častice, UV žiarenie, elektrické pole, radikály, excitované atómy a molekuly. Táto komplikovaná chémia vedie k nespočetným interakciám medzi studenou plazmou a biologickými systémami, vrátane buniek a tkanív. Synergia účinkov týchto premenných ponúka široké spektrum priaznivých účinkov na organizmus. Táto práca sa venuje účinku studenej plazmy na hojenie rán. V tejto štúdií boli použité dva rôzne typy systémov mikrovlnnej plazmy. Prvým bol plazmatický výboj generovaný povrchovou vlnou v argóne s použitím kremennej kapiláry, druhým bol fakľový výboj so spätným vírovým prúdením pracovného plynu. Diagnostika plazmovej trysky prostredníctvom optickej emisnej spektroskopie ukázala prítomnosť aktívnych častíc vo výboji, ktoré sú zodpovedné za mnohé z účinkov plazmy. Koncentrácie aktívnych častíc generovaných plazmou závisia na podmienkach generácie plazmy, ako sú výkon generátora a prietok pracovného plynu. Pre vizuálny dôkaz účinkov aktívnych častíc na kožu bola pripravená simulácia kožného tkaniva. Interakcia medzi plazmatickou tryskou a umelým kožným tkanivom ukázala, že UV žiarenie a teplota nie sú zodpovedné za všetky efekty, ktoré sú pozorované po aplikácii plazmy. Časť experimentov bola realizovaná v spolupráci s Lekárskou univerzitou v Sofii v Bulharsku. Teória urýchleného liečenia rán spôsobeného plazmou bola podporená pozorovaním účinkov plazmy na umelo vytvorené rany laboratórnych myší. Bolo dokázané, že proces hojenia rán je významne kratší po použití plazmovej terapie v porovnaní s prirodzeným hojením. Aplikácia plazmy v trvaní 10 sekúnd, opakovaná s odstupom jedného dňa sa javí ako efektívnejšia ako aplikácia plazmy len jeden deň. Táto práca je súčasťou medzinárodného projektu PLASMABORDER, programu Interreg V-A Slovenská republika – Česká republika, s registračným číslom 304011P709, ktorý je spolufinancovaný z Európskeho fondu regionálneho rozvoja.
Non-thermal plasma has a lot of ways for using in nowadays medicine. It presents many useful actions like charged particles, UV light, electric field, radicals, excited atoms and molecules. That complicated chemistry directs to uncountable synergistic interaction between cold plasma and biological systems, involve cells and tissues. This thesis is about effects of cold plasma to wound healing. Two different microwave plasma systems were used for the presented study. The first one was argon plasma torch generated by surface wave using the quartz capillary, the second one was plasma torch with reverse vortex argon flow. Diagnostics of plasma jet by optical emission spectroscopy shown the presence of active particles, which are responsible for a lot of impact of plasma treatment. Concentrations of active particles generated by plasma are dependent on conditions of plasma generation like power of generator and gas flow. For visual evidence of effects on skin caused by active particles was created simulation of skin tissue. Interaction between plasma jet and artificial skin tissue shown that UV light and temperature are not responsible for all observed effects which are noticed after plasma treatment. Some part of experiments was realized in collaboration with Medical University of Sofia in Bulgaria. The theory of positive effect to wound healing was supported by experiments based on treating artificially created wounds on laboratory mice by cold plasma. It was proved, that process of wound healing is significantly shorter after using plasma treatment in comparison with normal wound healing. Plasma treating of wound for 10 seconds in two consequent days seems like more effectively than application of plasma only one day. This Thesis was carried out as a part of international project PLASMABORDER that was supported by European commission under cohesion funds; programme INTEREG SK-CZ under contract No. 304011P709.
Non-thermal plasma has a lot of ways for using in nowadays medicine. It presents many useful actions like charged particles, UV light, electric field, radicals, excited atoms and molecules. That complicated chemistry directs to uncountable synergistic interaction between cold plasma and biological systems, involve cells and tissues. This thesis is about effects of cold plasma to wound healing. Two different microwave plasma systems were used for the presented study. The first one was argon plasma torch generated by surface wave using the quartz capillary, the second one was plasma torch with reverse vortex argon flow. Diagnostics of plasma jet by optical emission spectroscopy shown the presence of active particles, which are responsible for a lot of impact of plasma treatment. Concentrations of active particles generated by plasma are dependent on conditions of plasma generation like power of generator and gas flow. For visual evidence of effects on skin caused by active particles was created simulation of skin tissue. Interaction between plasma jet and artificial skin tissue shown that UV light and temperature are not responsible for all observed effects which are noticed after plasma treatment. Some part of experiments was realized in collaboration with Medical University of Sofia in Bulgaria. The theory of positive effect to wound healing was supported by experiments based on treating artificially created wounds on laboratory mice by cold plasma. It was proved, that process of wound healing is significantly shorter after using plasma treatment in comparison with normal wound healing. Plasma treating of wound for 10 seconds in two consequent days seems like more effectively than application of plasma only one day. This Thesis was carried out as a part of international project PLASMABORDER that was supported by European commission under cohesion funds; programme INTEREG SK-CZ under contract No. 304011P709.
Description
Keywords
mikrovlnná nízkoteplotná atmosférická plazma, reaktívne častice kyslíka, reaktívne častice dusíka, plazma v medicíne, hojenie rán, optická emisná spektroskopia, microwave cold atmospheric plasma, reactive oxygen species, reactive nitrogen species, plasma medicine, wound healing, optical emission spectroscopy
Citation
TRUCHLÁ, D. Charakterizace a aplikace mikrovlnného plazmatu pro hojení ran [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Chemie pro medicínské aplikace
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr. (člen)
Date of acceptance
2020-06-29
Defence
Obhajoba proběhla podle následujícího schématu: prezentace studentky-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Studentka přednesla výborný výtah výsledků své diplomové práce, řádně zodpověděla všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagovala na připomínky. V diskusi tak studentka prokázala výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky diplomové práce. Komise zhodnotila její diplomovou práci celkově jako výbornou.
Márová: Jaký je mechanismus účinku plasmatu na buněčnou tkáň a mikroorganismu?
Jakým způsobem bylo stanoveno zacelení rány?
Obruča: Jaký vliv má zvýšení výkonu a průtoku nosného plynu na charakter výboje a biologický efekt?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení