等离子体活化水溶液用于癌症治疗
等离子体医学的一个重要应用是癌症治疗
研究发现,等离子体抗癌作用主要通过其产生的活性氧粒子(Reactive Oxygen Species, ROS和活性氮粒子(Reactive Nitrogen Species, RNS)来实现通过等离子体
与组织表面水溶液相互作用,经历细胞周围的液体环境并将气相活性粒子转化为液相活性粒子,最终作用到癌细胞。
制备等离子体溶液
1)去离子水:放电处理的去离子水溶液中存在大量以H2O2、O3、HNO2、 2NO−与 3 NO−为主的 ROS 与 RNS,且液相短寿命活性粒子可在溶液中原位产生。
此外,大量研究表明等离子体功率、溶液体积、处理时间等因素均会对活化去离子水中活性粒子浓度及其生物效应产生影响。但由于去离子水无法提供人体所需要的渗透
压值与 pH 值,因此其在临床上的应用受到很大限制。
2)生理盐水:2019 年,V. J i r á s ek 与 P. Lukeš 采用紫外分光光度计验证了活化NaCl 溶液中HClO与ClO-粒子的产生。研究表明这些含氯粒子具有很强的化学活性。
3)磷酸缓冲盐溶液:PBS 溶液是一种在生物化学研究中广泛使用的pH缓冲溶液,其溶质包括 NaCl、KCl、Na2HPO4与 KH2PO4。相比于去离子水和生理盐水,PBS溶
液既可以维持渗透压平衡,又可以通过Na2HPO4和KH2PO4 缓冲对中和过量的H+或 OH-,从而稳定溶液的pH值。为了避免溶液pH变化对细胞的影响在生物实验中PBS
溶液常被作为基底溶液以确保细胞生存。由于活化溶液的pH值是影响人体生理过程的因素之一,所以缓冲溶液稳定pH值的特性对PAS在抗癌方面的应用是不可或缺的。
4)细胞培养液:细胞培养液是用于维持体外细胞生长的营养溶液。等离子体活化的培养液是当前癌症治疗研究中最常用的一种 PAS。
等离子体水溶液的处理方式
等离子体放电区域与水溶液之间有一定的气隙间距,因此等离子体放电特性受水溶液的影响小,实验结果重复性较好。


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近10 年来,PAS展现出良好的抗癌应用潜力,受到了广泛关注。研究表明,PAS 主要通过液相活性粒子实现选择性的抗癌效应,而等离子体类型、水溶液种类以及
活化处理方式则直接决定着液相活性粒子的成分和含量。