Стерилизация с помощью атмосферной плазмы

Атмосферная плазма в медицине

Рис 1. Стерилизация плазмой медицинского импланта

Стерилизация и дезинфекция – освобождение различных веществ, предметов, пищевых продуктов от живых микроорганизмов. Достигаемое состояние называется стерильным.

Стерилизация идеально убивает все микроорганизмы содержащиеся или прилегающие к объекту, включая их постоянные формы, такие как споры. Также уничтожаются вирусы, прионы (инфекционные протеины), плазмиды и другие ДНК структуры. Она применяется для материалов (продукты, лекарственные препараты, растворы), упаковок и инструментов (контейнеры для разведения микроорганизмов, эндоскопы), вживляемых в организм человека изделий (импланты). 

 

 

 

На практике нет гарантии достижения 100% стерильности объекта. Количественное снижение микроорганизмов, способных к размножению, традиционно определяется областью применения или альтернативно – вероятной возможностью к стерилизации до некоторой степени.

 

Стерилизующий эффект плазмы атмосферного давления был доказан многочисленными исследованиями. Он заключается в комплексном взаимодействии многих компонентов. Атмосферная плазма воздействует посредством комбинации:

 

  • УФ излучения
  • электронов с высокой кинетической энергией до нескольких кэВ
  • высокоэнергетических ионов и молекул кислорода с коротким временем жизни
  • электрических полей

 

Также плазма позволяет введение на поверхность высоко реактивных смесей нескольких химических веществ :

 

  • озон
  • пероксид азота
  • оксид азота

 

Кроме того, важную роль играет тепловая энергия, эффективно проникающая в околоповерхностные слои.

 

В зависимости от применения, для стерилизации плазмой используются генераторы как с технологией атмосферного пульсирующего дугового разряда (технология PAA®), PB3/PS2000, так и с холодным плазменным разрядом PZ2 (технология PDD®).

 

В случае применения системы PZ2, преобладающий эффект обеспечивает УФ-излучение совместно с ROS (активные формы кислорода, особенно озон) и RNS (реактивные формы азота). В поверхностном слое могут образовываться сильные электрические поля. В то же время, тепловой эффект минимален.

 

Технология PDD®, на которой основана система PZ2, на сегодняшний день является самым эффективным генератором озона.

 

В силу высокой плотности энергии в атмосферной дуге, система PB3 генерирует большое количество высокоактивных частиц. Соотношение между озоном, оксидом или пероксидом азота может быть отрегулировано в зависимости от состава вводимого газа. В то же время, температура поверхности может резко возрасти до уровня, при котором происходит распад всех органических и биологических веществ. В правильных условиях, можно достичь идеальной стерильности.

Примеры обработки по направлениям:

— изделия промышленного назначения

Упаковки в фармацевтике, стерильные товары, пленочная тара, бутылки для напитков, продукты.

 

В большинстве случаев, промышленные процессы требуют практически полной стерилизации при минимально возможном времени обработки (менее 1 сек.). Для таких задач оптимальным вариантом будет обработка поверхности плазмой по технологии атмосферного пульсирующего дугового разряда (технология PAA®).

 

Однако, процессы часто требуют мощного воздействия активных форм кислорода (ROS), обеспечиваемых пьезоэлектрическим разрядом (технология PDD®). Технология PDD® характеризуется низкой потребляемой мощностью, высокой эффективностью, компактным дизайном генератора плазмы и максимальной безопасностью для пользователя. С использованием этой технологии можно эффективно стерилизовать изделия с различными полостями.

— устойчивые болезнетворные организмы

Устойчивые болезнетворные организмы несут значительную угрозу, особенно в отделениях хирургии и интенсивной терапии, ожоговых отделениях и отделениях по уходу за новорожденными и пожилыми пациентами. В клинической практике все большие усилия прилагаются для поиска методов уничтожения полирезистентных болезнетворных организмов без использования антибиотиков. Система PZ2 успешно доказала эффективную нейтрализацию метициллин-резистентного золотистого стафилококка (МРЗС), признанного особенно опасным болезнетворным организмом.

— потребительские товары

Для широкого ряда потребительских товаров, таких как предметы косметики, ежедневные потребительские товары, спортивные сумки, обувь, герметичные контейнеры, эффект стерилизации и уничтожение неприятных запахов с помощью экономически эффективной пъезотехнологии обеспечивает добавочную ценность.

— медицинские импланты

В последнее время в ортопедии получили широкое распространение ПЭЭК (поли-эфир-эфир-кетон) импланты, особенно при заболеваниях позвоночника. Также данный пластичный материал с высокими эксплуатационными характеристиками применяется при изготовлении зубных имплантов.

Причина такой популярности ПЭЭК лежит в его высоких механических свойствах, совместимостью с живой тканью, биостойкостью, стерилизуемостью и прозрачностью для рентгеновских лучей. 

Стерилизующая очистка плазмой уничтожает потенциальные микроорганизмы на поверхности, снижает риск появления инфекции. В то же время, качественно очищенная поверхность повышает совместимость организма с внедренным имплантом.

Необходимо учесть эффект обработки плазмой основанный на повышении поверхностной энергии пластиковых материалов. Полученная в результате обработки смачиваемость обеспечивает лучшее покрытие поверхности имплантов эндогенными веществами (кровь и иные жидкости), которые способствуют и ускоряют процессы заживления.

— живая ткань и применение в лечебных процессах

Наиболее полно изученная область применения плазмы в медицине — обработка ран и зараженных участков кожи. Когда требуется прямой контакт с живой тканью, подходит только так называемая холодная плазма. Эффект от ее воздействия при атмосферном давлении комплексный и включает УФ-излучение, реактивные соединения и электрические поля.

Взаимодействие данных факторов значительно сокращает размножение бактерий, что ускоряет процессы заживления. Также плазма может предотвращать инфицирование около имплантов и замедлять рост бактерий, который может стать причиной образования кариеса в зубной эмали. 

Инновационная технология PDD® одинаково подходит для прямого ухода за раной посредством плазменной струи и воздействия обширного барьерного разряда на обрабатываемый участок кожи.

 

Несмотря на мощный эффект на широкий спектр типичных возбудителей инфекции, среди которых несколько наиболее часто встречающихся полирезистентных болезнетворных организмов, известные побочные эффекты сравнительно малы. Более того, возможно комбинированное применение плазмы с добавлением биологически активных веществ.

Во многих случаях применения плазмы возможен плавный переход между медицинской и косметологической терапией.

 

Дополнительно:

 

Тут можно подобрать генератор атмосферной плазмы

 

Ознакомьтесь с технологиями генерирования атмосферной плазмы

 

Прочитайте короткую справку о компании Relyon Plasma

Введите Ваше имя, e-mail и телефон
чтобы получить каталог
по системам Relyon Plasma GmbH

Как к Вам обращаться?

Email:

Номер телефона:

Мы всерьёз озабочены безопасностью данных и не передадим контактную информацию третьим лицам!

Нажимая кнопку на запрос каталога, я подтверждаю свое согласие на получение информации о представленном оборудовании, дееспособность и согласие на обработку персональных данных в соответствии с указанным здесь текстом.

Здравствуйте! Уделите нам еще 1 минуту. Вам интересны испытания на воздействие плазмы на ваши образцы? Их можно сделать в лаборатории Relyon Plasma. Она проводит исследования с различными задачами и материалами. В разделе "Применение" нашего сайта указаны основные эффекты обработки, результатами мы готовы поделиться бесплатно. Что скажете, хотели бы провести такие испытания? Если да, сообщите нам по тел. +7(499)3-722-522 или почте info@partitech.ru. Кстати, ваш запрос успешно доставлен и уже принят в работу!