文档名：等离子体活化介质技术及其生物医学应用
摘要：等离子体生物医学兴起20余年来,已有多项技术通过美国食品药品监督管理局(FDA)认证并推广应用,但现有的应用方式主要采用等离子体直接处理生命体,存在处理面积小、作用深度浅、有效时间短、稳定性不足等问题,限制了等离子体生物医学的适用范围和应用效果.为此,在近10年研究基础上,发展了等离子体活化介质技术,即:采用等离子体活化处理气体、液体或水凝胶等介质材料,将活性粒子加载到介质材料中再应用,使等离子体生物医学从直接处理变革到间接处理,推动实现"更大面积、更深部位、安全稳定、持续有效"的应用升级.该文总结了等离子体活化介质技术的形成背景与研究现状,分析该技术当前面临的关键科学和技术问题,给出最新研究结果并展望未来发展方向,以期为同行学者和研究生提供参考.
Abstract：Plasmabiomedicinehasarisenmorethan20yearsago,andmultipletechnologieshavebeencertifiedbytheunitedstatesfoodanddrugadministration(FDA)andpromotedforapplication.However,themostwidelyadoptedapplicationmethodisusingplasmatodirectlytreatlivingorganisms,whichhaveproblemssuchassmalltreatmentareas,shallowactiondepth,shorteffectivetime,andinsufficientstability,limitingitsapplicationscopeandeffectiveness.Therefore,basedonnearly10yearsofresearch,thispaperdevelopsplasma-activatedmediatechnology,whichusesplasmatoactivatemediasuchasgas,liquid,orhydrogeltoloadreactivespeciesintothemedia.Plasma-activatedmediatechnologytransformsplasmabiomedicinefromdirecttreatmenttoindirecttreatment,andpromotesupgradingapplicationswith"largerarea,deepersite,superiorsafetyandstability,sustainedeffectiveness".However,comparedwithdirectplasmatreatment,theadditionofmediasignificantlychangesthetransferchainofreactivespecies,causingsignificantchangesinthecompositionandconcentrationofreactivespeciesthatultimatelyactonthelesion.Theyieldimprovementofreactivespeciesfromtheplasmalevel,efficientloadingofreactivespeciesfromtheplasma-mediainteractionlevel,long-termstorageandstablereleaseofreactivespeciesfromthemedialevel,andplasma-activatedmediaequipmentdevelopmentfromtheapplicationlevel,andoptimizationofbiologicalandclinicaltherapeuticeffectsareproblemsshouldbesolved.Thispapersummarizesthebackgroundandcurrentstatusofplasma-activatedmediatechnology,aswellasthekeyscientificandtechnicalissuesfromthreeaspects:themethodsofplasmaactivationanditsoptimizeddesigns,theselectionofplasmatypesandworkinggas,andtheselectionofmediaanditsperformanceevaluation.Then,theplasma-activatedmediaprototypeequipmentanditslatestbiomedicalapplicationsaredisplayed.Duringmorethantenyearsofexplorations,studiesfocusonthegeneration,loading,storage,release,penetration,andbiologicaleffectsofreactivespecies,andvariousdischargeformsandworkinggasesareusedtoactivatethreetypesofmedia(gas,liquid,andhydrogel).Themodeconversionmechanismofairdischargeisrevealed,andgenerationefficiencyandpreciseconcentrationcontrolareimproved.ThesafetyevaluationandtheeffectivenessofkeyreactivespeciessuchasN2O5areachieved,andvariousplasma-activatedmediaequipmentforbiomedicalapplicationsisdeveloped.Nonetheless,thereisstillalotofworktobedoneinthefuture,including:(1)improvingbiomedicalefficacyfromthetechnicalleveltobettermeetpracticalapplicationneeds;(2)elucidatingthemechanismofbiologicaleffecttoprovideatheoreticalfoundationforthedevelopmentofplasma-activatedmediatechnology;(3)promotingclinicaltransformationfromtheapplicationleveltotrulyservethecauseofpeople'slifeandhealth.
作者：刘定新 张基珅 王子丰 张浩 郭莉 周仁武 王小华 荣命哲Author：LiuDingxin ZhangJishen WangZifeng ZhangHao GuoLi ZhouRenwu WangXiaohua RongMingzhe
作者单位：西安交通大学等离子体生物医学研究中心西安710049
刊名：电工技术学报 ISTICEIPKU
Journal：TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年，卷(期)：2024, 39(12)
分类号：TM8Q819
关键词：等离子体生物医学 等离子体活化介质 活性粒子 间接处理
Keywords：Plasmabiomedicine plasma-activatedmedia reactivespecies indirecttreatment
机标分类号：R95R318.08O63
在线出版日期：2024年7月19日
基金项目：国家自然科学基金等离子体活化介质技术及其生物医学应用[
期刊论文] 电工技术学报--2024, 39(12)刘定新 张基珅 王子丰 张浩 郭莉 周仁武 王小华 荣命哲等离子体生物医学兴起20余年来,已有多项技术通过美国食品药品监督管理局(FDA)认证并推广应用,但现有的应用方式主要采用等离子体直接处理生命体,存在处理面积小、作用深度浅、有效时间短、稳定性不足等问题,限制了等离子体...参考文献和引证文献
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