实验室设备定制公司——等离子体技术与癌症治疗

    在过去十余年里，大气压冷等离子体被广泛用于处理各种癌细胞，发现它对癌细胞具有光谱杀灭能力。例如，实验室设备定制公司对于高度恶性的皮肤肿瘤“黑色素瘤”，国内外多个课题组都展开了研究。西安交通大学张冠军课题组采用Ar等离子体射流处理小鼠黑色素瘤细胞，发现在一定剂量下，等离子体可以降低肿瘤细胞的活性、拟制黑色素生成及络氨酸酶活性，并认为是等离子体产生的ROS起到了主要作用。美国德雷克赛尔大学Fridman课题组发现等离子体诱导黑色素瘤细胞凋亡不是一蹴而就的，而是在处理完后几小时甚至几天后才发生的，并推测是等离子体引发了阶式的生物化学反应导致细胞凋亡。

       传统的肿瘤治疗方法，如放疗和化疗的选择性都很差，所以在杀死癌细胞的同时会大量杀死正常机体细胞。但多个研究表明，大气压下的冷等离子体对癌细胞和正常细胞的致死能力有差异，一般更容易杀死癌细胞。有学着研究了这种细胞选择机制，发现癌细胞和正常细胞的细胞周期差异可能是主要原因。等离子体可以使癌细胞的G2/M期增长2倍以上，S期的氧化应激指标特异性升高，细胞增殖能力急剧下降。这都说明癌细胞对等离子体的作用比正常细胞敏感得多。。等离子体对癌细胞的选择性杀灭能力，使得他可能会称为一种基本无创的治疗方式，在不影响正常细胞的情况下，特异性地杀灭癌细胞和癌变组织。

      实现上述医学应用需要性能良好、与被处理生物物质相适应的等离子体源。生物物质表面不平整，且富含C、H、O、N等活性元素会逸出到等离子体中，这些因素会影响到等离子的均匀性、稳定性与化学活性。特别是会显著影响生物物质表面附近几微米至几百微米范围的“边界层”性质。而研究表明，在边界层表面产生的活性粒子才能有效作用于活性物质。实验室设备定制公司等离子体中的活性物质成分与剂量是医学应用的关键参数，不同成分和剂量会带来不一样的应用效果。安全、稳定、有效是医用等离子体源的基本要求，达到这些要求已经比较困难了。

       从产品化的角度来讲，至少还有两点非常重要：一是产生大面积均匀的等离子体。对于大多数临床应用而言这会大幅降低操作难度，节省治疗时间，保持各部位治疗效果一致。二是制作便携式的等离子源，这对推广应用等离子体技术在医院以外的地方使用非常重要，如野外活动受伤后的紧急止血。近年来人们开发了各种类型的医用等离子体源，都基本满足安全性、稳定性、有效性的要求，但等离子体的化学控制还没有解决。

       采用矩阵结构的等离子体射流能较好满足大型化的需要。如下图所示，采用限流电阻来控制矩阵各路等离子体的均匀性，或者采用更为先进的数控、 3D打印技术来制造更加均匀的矩阵结构，是实现矩阵等离子体结构的重要途径。实验室设备定制公司在便携式等离子体源方面，有学者开发了等离子体手电筒，采用12V电池供电，来满足野外使用的要求。