پلاسماجت چیست؟ + کاربرد، مزایا و معایب آن

در مورد پلاسماجت چه می دانید؟ در چه مواردی کاربرد دارد؟ فواید و مضرات پلاسماجت در زیبایی چیست؟ دو نوع سیستم پلاسماجت وجود دارد که در فشار کم یا فشار اتمسفر کار می کنند که شرح داده شده است. اصول سیستم، ویژگی های اصلی و همچنین زمینه های اصلی کاربرد آنها –رسوب دهی ضخامت نازک- ارائه شده است. همچنین، روش های مختلف احتراقی تخلیه در سیستم های پلاسماجت -DC یا RF مداوم یا ضربانی- بررسی شده است. در این مقاله از بخش پزشکی و زیبایی، پوست و موی دکتر سلام به بررسی پلاسماجت می پردازیم.

پلاسماجت و کاربرد آن در زیبایی

اصلی ترین فرایند های پلاسماجت در زیبایی صورت و بدن رخ می دهد. به طور کل بیشتر کسانی که از پلاسماجت استفاده می کنند به دنبال زیبایی خود هستند و دلیل اول شان برای استفاده از پلاسما جت، زیبایی است.

البته افراد دیگری هم وجود دارند که از پلاسماجت برای کار های دیگری استفاده می کنند اما پلاسماجت در پزشک های زیبایی، طرفدار بیشتری دارد. حال بهتر است که با برخی از کاربرد های پلاسماجت در زیبایی آشنا شوید و بدانید که به وسیله پلاسماجت می توان چه کارهایی را انجام داد.

به وسیله پلاسماجت می توان عملیات های بلفاروپلاستی پلک ها را انجام داد و افتادگی آن ها را به طور کامل برطرف کرد. همچنین پف و چروکی که در پلک تحتانی وجود دارد را می توان به وسیله پلاسماجت از بین برد.

پلاسماجت می تواند نقش مهمی در چین و چروک هم داشته باشد. با کمک پلاسماجت می توانید چین و چروک هایی که در سطح پوست صورت وجود دارند را به طور کامل از بین ببرید. همچنین پلاسماجت می تواند چروک های دور چشم را از بین ببرد.

پلاسماجت عملیات بسیار خوبی را در لیفت پوست انجام می دهد. فرقی ندارد که پوست شما چقدر چرب یا خشک است. پلاسماجت قابلیت انجام هر نوع لیفتی بر روی پوست شما را دارد.

افراد بسیاری از واریس های مختلف رنج می برند. با کمک پلاسماجت می توانید تمام واریس های سطحی پوستی خودتان را برطرف کنید. همچنین پلاسماجت در از بین بردن عروق ریز پوست می تواند کمک زیادی به شما کند.

زنانی که در گذشته باردار بوده اند می توانند کمک زیادی از پلاسماجت بگیرند. استریا و ترک های زیادی بر روی پوست بعد از بارداری ایجاد می شود که فرم بدن را زشت می کند. پلاسماجت می تواند این استریا و ترک ها را به راحتی از بین ببرد.

در اثر چاقی و اضافه وزن، پوست بدن کشیده می شود و خطوط های مختلفی بر روی بدن ایجاد می شود که بیشتر در بخش باسن، شکم و ران این خطوط دیده می شود. پلاسماجت با قدرت خود می تواند این خطوط را به راحتی از بین ببرد و حتی دیگر جای این خطوط هم باقی نمی ماند.

در طی اتفاقات زیادی مانند آتش سوزی، ممکن است زخم و سوختگی های زیادی بر روی صورت یا بدن شخصی ایجاد شود. پلاسماجت می تواند جای سوختگی و زخم را ترمیم کند تا پوست تازه مجددا در آن نواحی رشد کند. همچنین پلاسماجت می تواند اسکار روی بدن را هم از بین ببرد.

اگر شما از آن دسته افرادی هستید که هیچگونه علاقه ای به خال روی بدن خود ندارید یا می خواهید کلوئید و زگیل بدن تان را برطرف کنید، می توانید از پلاسماجت استفاده کنید. پلاسماجت بر روی زگیل ها و خال ها تاثیر قدرتمندی دارد و می تواند آن ها را از بین ببرد.

عموما در زن ها مشکلات رنگدانه ای زیادی مانند کک و مک رخ می دهد. یا حاصل تاتو های مختلف مانند ابرو و میکروپیگمنتیشن ها نیز مشکلات رنگدانه ای خواهد بود. از طریق پلاسماجت می توان این مشکلات رنگدانه ای را برای همیشه برطرف کرد.

غبغب می تواند بهترین چهره را هم تبدیل به یک چهره بدفرم یا نازیبا کند. افراد زیادی از داشتن غبغب رنج می برند و می خواهند آن را عقب ببرند. پلاسماجت می تواند غبغب صورت را عقب ببرد و عملیات های لیفت را بر روی آن انجام دهد.

اگر بینی شما از نوع بینی های گوشتی است، می توانید به وسیله پلاسماجت آن را کوچک کنید. پلاسماجت در بینی های استخوانی نقش خاصی ندارد اما می تواند بینی های گوشتی را کوچک تر کند و فرم مناسبی به این نوع بینی ها دهد.

تمامی این ها برخی از کاربرد های پلاسماجت در زیبایی بودند که با آن ها آشنا شدید. این تنها کاربرد های پلاسماجت نیست و فرایند های بسیار زیاد دیگری در زیبایی رخ می دهد که پلاسماجت هم در آن نقش دارد و بخشی از کار را به عهده خود می گیرد. در متن بالا تنها به مهم ترین کاربرد های پلاسماجت در زیبایی اشاره شد.

فوایدی که پلاسماجت در زیبایی دارد

سوالی که برای برخی از افراد بعد از خواندن کاربرد های پلاسماجت در زیبایی پیش می آید این است که مزایای پلاسماجت نسبت به دیگر جراحی های زیبایی چه چیزی می تواند باشد. این سوال را نمی توان تنها در یک جواب کوتاه خلاصه کرد و باید به چندین نکته اشاره کرد تا به فواید های اصلی پلاسماجت متوجه شد. در بند های زیر تمامی این نکات مطرح شده اند و می توانید با خواندن آن ها، با فواید پلاسماجت آشنا شوید.

پلاسماجت تنها زیباسازی را انجام نمی دهد و می تواند پوست را به مرور زمان جوان تر کند. کلاژن ساز هایی که در بدن وجود دارند به وسیله پلاسماجت تجریک می شوند و همین باعث جوانسازی پوست فرد می شود.

برخی از جراحی های زیبایی را نمی توان بر روی هر نوع پوستی انجام دهد زیرا ممکن است عوارض بدی داشته باشد. پلاسماجت از چنین چیزی پیروی نمی کند و می توان پلاسماجت را بر روی هر نوع پوستی امتحان کرد و به نتیجه های مفیدی رسید.

جراحی های زیبایی هرکدام به مراقبت های ویژه نیاز دارند. برخی شان ممکن است در چندین مرحله انجام شود و برخی از آن ها عارضه های مختلفی از خود به جای می گذارند. پلاسماجت در سرعت بالایی انجام می شود. همچنین پلاسماجت عارضه ای به جا نمی گذارد و بسیار راحت و بدون نیاز به بیهوشی بر روی پوست انجام می شود.

پلک یکی از بخش های نازک و ضعیف صورت است که نیاز به دقت زیادی دارد. جراحی های زیبایی مختلف بر روی پلک خطرات بالایی دارد و درصد ناموفق بودنشان بالا است. پلاسماجت کمترین خطر را برای انجام کار های مختلف بر روی پلک دارد و می تواند نتیجه مناسبی داشته باشد. به همین دلیل از پلاسماجت بر روی پلک ها زیاد انجام می شود.

در تمام جراحی های زیبایی یک گرمای خاصی صورت می گیرد. این گرما ممکن است به سطج پوست آسیبی وارد کند و جای زخم ایجاد کند. پلاسماجت هم در خود گرما ایجاد می کند اما این گرما مستقیما وارد اعماق پوست می شود و روی سطح آن خطری وجود نخواهد داشت.

گاهی شخص می خواهد یک بخش بسیار کوچک در بدن خود را زیبا کند یا تغییر دهد. جراحی های زیبایی هرکدام محدوده مشخصی دارند و نقاط کوچک را پشتیبانی نمی کنند. پلاسماجت می تواند حتی در نقاط کوچک بدن هم کاربرد داشته باشد و فرایند خود را در آن نقطه انجام دهد.

شما در جراحی های زیبایی علاوه بر بی حسی، ممکن است بیهوشی هم انجام دهید که هرکدام ضرر های زیادی بر روی بدن دارند. در پلاسماجت خبری از بی حسی هم نیست. یعنی شما با انجام پلاسماجت نیازی به بیهوشی و بی حسی ندارید و می توانید بدون درد کار خود را انجام دهید. البته گاهی در موارد بسیار خاص به یک بی حسی کوچک نیاز پیدا می کنید.

پلاسماجت محدودیت خاصی ندارد. می تواند بسیاری از زیبایی ها را بر روی پوست انجام دهد یا بیماری های پوستی را از بین ببرد. پلاسماجت بر روی بیماری های پوستی تاثیر مناسبی می گذارد و ریشه آن ها را از بین می برد. این کار را جراحی های زیبایی نمی توانند به راحتی انجام دهند و تنها با پلاسماجت قابل انجام است.

پلاسماجت ماندگاری بالایی دارد و نیاز به مراجعه های فراوان نزد پزشک نیست. شما تنها با انجام یک بار پلاسماجت می توانید زیبایی مناسب خود را دریافت کنید و شاید دیگر تا باقی عمر تان نیازی به پلاسماجت مجدد بر روی پوست خود نداشته باشید.

ضرر های پلاسماجت در زیبایی

هر نوع عمل و جراحی ضرر های خاص خودش را دارد و  می تواند عوارض زیادی را به جای بگذارد. در پلاسماجت تا به امروز عوارض خاصی مشاهده نشده است و کسی از ضرر های آن صحبت نکرده است. به همین دلیل است که پلاسماجت یکی از بی خطر ترین راه های زیبایی شناخته شده است.

البته گاهی تورم و خارش در ناحیه ای که پلاسماجت صورت گرفته است مشاهده می شود که ان هم بعد از چند ساعت از بین می رود. به طور کل هیچ ضرری وجود ندارد که بتوان به آن اشاره کرد. تنها التهاب ها و خارش هایی وجود دارند که بعد از انجام پلاسماجت بر آن ناحیه ایجاد می شوند و بعد از ساعتی می روند. دیگر هیچ ضرر دیگری ثبت نشده است.

پلاسماجت و مزایای اصلی فناوری پلاسما

فرآیندهای فناوری پلاسما به طور گسترده در حوزه های مختلف تولیدی و آزمایشگاهی گسترش زیادی یافته است. علاقه به سیستم های پلاسما به دلیل کاهش هزینه دائمی تجهیزات، کیفیت بالای عملیات و افزایش بهره وری تجهیزات پلاسما افزایش یافته است. علاوه بر آن، سیستم های پلاسما را می توان در خط تکنولوژی بکار گرفت؛ زیرا آنها به طور معمول به تجهیزات تمیزکاری ویژه ای نسبت به فناوریهای شیمیایی گسترده نیازی ندارند.

 به جز مزایای ذکر شده، این موارد را نیز می توانیم بیان کنیم:

روکش های رسوبی با روش های پلاسما، از دوام بالاتری نسبت به روشهای رسوب شیمیایی برخوردارند (برای مثال فناوری چرخشی).

امکان تولید روکش هایی که امکان پوشش دهی با استفاده از روش های دیگر غیرممکن یا از نظر اقتصادی به صرفه نیست؛ به عنوان مثال، DLC

فیلم ها (لایه های نازک)؛ – امکان عملیات پوشش دهی موضعی در جسم: این امر به ویژه در تولید نیمه هادیها کاربردی است.

کاربردهای اصلی پلاسما در فناوری های به کمک پلاسما به شرح زیر است:

• رسوب فیلم نازک پلاسمایی و پوشش دهی لایه های مختلف: نوری، نیمه هادی، نشانگر، سرامیک، تزئینی، محافظ، رسانا، سایشی و غیره.
• عملیات سطحی: سطوحی که نیاز به گرفتن خواصی ملزوم بدون تأثیر عمیق بر ساختار حجم را دارند. عملیات سطحي به طور گسترده براي بهبود ويژگي هاي چسبندگي بستر قبل از رسوبدهی لايه هاي نازک استفاده مي شود.
• حکاکی: حذف جزئی یا کلی لایه های سطحی برای ایجاد الگوی توپولوژیکی در میکروالکترونیک یا فناوری نمایشی. شکل دادن ساختار میکرومکانیسمی یا تولید میکروممبرنها. حذف خشک لایه های آلی از پوشش های تکنولوژیکی
• کاشت یونی: تزریق عمیق یون های ناخالص در ساختار نیمه هادی به منظور ایجاد تعریف نوع هدایت و شکل گیری اتصال p-n.
• سترون سازی پلاسما
• تجزیه پلاسمایی ضایعات خانگی و صنعتی و تخریب مواد منفجره

سیستم های پلاسماجت با کاتد توخالی

سیستم های پلاسماجت با استفاده از کاتد توخالی برای کاربردهایی تکنولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرند که می توان با توجه به فشار عملیات، آنها را به دو گروه اصلی تقسیم شوند:

• راکتورهای شیمیایی پلاسمایی کم فشار
• راکتورهای شیمیایی پلاسمایی فشار بالا / اتمسفری

اثر کاتدی توخالی در گزارش ها شرح داده شده است و نتیجه دو فرایند به هم پیوسته است. فرآیند اول شامل تشکیل پرتو الکترون های پر انرژی، به اصطلاح الکترونهای آونگ، بین دیواره های داخلی مخالف کاتد توخالی نوسان می کنند. ذرات گاز توسط الکترون های آونگ یونیزه می شوند که انرژی خود را برای یونیزاسیون و تحریک از دست می دهند.

در فرآیند دوم، تقریباً همه یونها، فوتونها و گونه های پایدار که در حفره کاتد توخالی ایجاد شده اند، سطح داخلی کاتد توخالی را بمباران می کنند و به انتشار الکترون ها از سطح نازل کمک می کنند. سیستم های فشار کم رایج با کاتد توخالی در فشارهای عملیاتی بین  Pa تا صد Pa کار می کنند.

به دلایل فرایند تمیزکاری تجهیزات رسوب دهی پلاسماجتی کم فشار، اغلب قبل از شروع عملیات تکنولوژیکی یا آزمایشات سیستم ها فشار آن به فشار نهایی دستوری یعنی الی  می رسد. سیستم های با کاتد توخالی که با فشاری های نزدیک به فشار اتمسفر کار می کنند، در اینجا شرح داده نشده است. فشار بالاتر منجر به كاهش میزان میانگین مسیر آزاد الکترون می شود و از این رو برای استفاده از اثر کاتد توخالی باید اندازه كاتد به ابعاد میكرو كاهش می یابد.

تخلیه پایدار کاتد توخالی در هوا تقریباً در جوی مشاهده شده که قطر کاتد به 20 میکرومتر کاهش یافته باشد. در مورد تخلیه میکرو کاتد توخالی می توان به گزارشات مراجعه کرد. علاوه بر این، سیستم های کاتد توخالی را می توان با توجه به نوع منبع تغذیه ای که آنها استفاده می کنند، به جت های پلاسمایی DC ، RF و میکروموج تقسیم کرد.

به طور کلی، سیستم های پلاسماجتی کم فشار از اثر کاتد توخالی استفاده کرده و به عنوان منبع جریان پلاسماجت که گاهی می تواند به سرعت مافوق صوت برسند، خدمت می کنند. علاوه بر این، پلاسمای متراکم (چگال) کاتد توخالی با دیواره های داخلی آن تعامل دارد و ماده کندوپاش مواد می تواند در ایجاد لایه ماده مورد نظر بر روی سطح بستر نقش داشته باشد.

جریان پلاسما با بستر به طور مستقیم برای تمیز کردن یا حکاکی سطح بستر در تعامل بوده یا می تواند مواد اولیه ای (ترکیبات شیمیایی) را که به شکل یک پوشش فیلمی نازک برروی بستر ایجاد شده را حمل یا فعال کند.

فیلم های نازکِ نیتریدها، اکسیدها و کاربیدها نمونه هایی از این نوع پوشش ها هستند. سیستم های پلاسماجت که در اینجا در نظر گرفته می شوند، جت های پلاسما کاتدی توخالی کم توان (حداکثر تا 1 کیلو وات) با استفاده از منابع DC یا RF هستند که در فشارهای کم کار می کنند ویا منابع حامل پلاسمای مشعل RF که در فشار جوی کار می کنند.

در شکل 1 و 2 دو نوع پلاسماجتئی با فشار کم با کاتد توخالی ارائه شده است: سیستم پلاسماجت با کاتد استوانه ای و سیستم پلاسماجت با کاتد توخالی خطی (تختال گونه). استفاده از سیستم های پلاسماجتی کم فشار به عنوان ابزارهای تکنولوژیکی برای رسوب دهی فیلم نازک فیزیکی و پلاسمای شیمیایی به اندازه کافی در منابع مختلف گزارشات شرح داده شده است.

بعضی مواقع از اثر کاتد توخالی به همراه میدان مغناطیسی استفاده می شود. به عنوان مثال، در سیستم پلاسماجت توخالی خطی (تختال) توخالی، حرکت چرخشی سیستم های آهنربایی، توزیع متغیر خطوط شار مغناطیسی را فراهم می کند. این توزیع متغیر که از ویژگی های پلاسماست، اجازه دستیابی به توزیع خطی یکنواخت تر پارامترهای پلاسما را به شکاف کاتد می دهد.

توزیع یکنواخت پارامترهای پلاسما از جنبه ی دیگر، توزیع پایدار پارامترهای رسوب دهی را برای منطقه ای بزرگ فراهم می کند. با این وجود، در این مقاله ما نباید به سیستمهایی که از میدان مغناطیسی به همراه اثر کاتد توخالی استفاده می کنند، توجه کنیم.

منبع پلاسماجت با جوّ سرد آرگون و کاربرد آن برای غیرفعال سازی باکتری ها

بررسی ویژگی های فرآیندهای تخلیه گاز با هدف تعیین امکان استفاده از آنها برای سترون سازی (استریلیزاسیون) و عملیات ضد عفونی در محافظت از مواد صنعتی، تجهیزات و صنایع الکترونیکی از آسیب های بیولوژیکی و خوردگی میکروبیولوژیکی در حال حاضر از اهمیتی حیاتی برخوردار است.

عملیات پلاسمائی بافتهای زنده اثر درمانی مطلوبی در سترون سازی و توقف خونریزی، کنترل خونریزی و درمان برخی از بیماریهای پوستی ایجاد می کند. این روند در سالهای اخیر به دلیل نیاز روزافزون بشر به فناوری های جدید استریلیزاسیون و ضد عفونی کردن که نیازی به درجه حرارت بالا ندارند، از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است؛ این روش در عمل بسیار ساده است و با کارآیی و قابلیت اطمینان بالا شناخته می شود.

در بین فناوری های پلاسمایی، آنالیز تخلیه و ترشحات تولید پلاسمایی غیر تعادلی در دمای پایین (سرد) تحت فشار جوی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. انواع تخلیه های گازی که می توانند به عنوان منبع پلاسما غیر تعادلی در درجه حرارت کم بکار گرفته شوند، شامل تخلیه خزشی، تاج، مانع و تخلیه ضربتی تحت فشار اتمسفر می باشد.

علیرغم انتشارات زیادِ پرداخته شده به آنالیز ویژگی های مختلف تخلیه و اثربخشی بالای استفاده از تخلیه برای اهداف زیستی پزشکی در مقیاس آزمایشگاهی، درمان پلاسمایي سرد در فشار جوی با هدف غيرفعال كردن ميكروارگانيسم ها کاربرد گسترده اي پيدا نکرده است. این امر در درجه اول به این دلیل است که منابع پلاسمایی سرد نیاز به تجهیزات فنی پیچیده و با راندمان اقتصادی پایین دارند. دوم، دبی فشار جو برای تصفیه اشیاء بیولوژیکی نیاز به ولتاژ بالا (10-40 کیلو ولت) دارند که نیاز به اطمینان از سطح ایمنی بالایی دارد.

به همین دلیل، انتخاب پارامترهای تخلیه که در آن عملیاتی ایمن و غیرمخرب لحاظ می شود، یکی از اصلی ترین مشکلات فیزیکی در درمان پلاسمایی است. بیشتر جت های پلاسما قطر چند میلیمتری دارند. بر اساس تخلیه کم جریان جرقه ای آرگون در فشار جوی، می توان از جت های پلاسما همگن متناسب و با قطرهای بزرگ استفاده کرد که یک عمل رووشن بینانست؛ به عنوان مثال، در پزشکی برای درمان زخم های گسترده می توان استفاده کرد.

ارزیابی خطرات پلاسماجت

با استفاده از پارامترهای عملکرد بهینه پلاسماجت، جنبه های خطر از نظر تابش اشعه ماوراء بنفش و اثرات دمایی مورد بررسی قرار گرفته است. همانطور که در شکل 7 مشاهده می شود، طیف انتشار پلاسما از یک خط چگال در 310nm و چند دسته پرتو کوچکتر بین 325 و 450nm تشکیل شده است. سیگنال انتشار در 310nm یک دسته پرتوی نیتروژن است که از نیتروژن (N₂) موجود در هوا حاصل می شود.

با استفاده از سیستم پلاسماجتی با یک منبع شارژ آرگونی، هیچ دسته پرتو انتشاری در طول موج کمتر از 300nm قابل شناسایی نیست. نور اشعه ماوراء بنفش در 310nm به طور موثری توسط لایه ی خارجی (اِستراتوم کورنِئوم) پوست جذب می شود. همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است، یک لایه قرنیه منفرد تقریباً 25٪ از تشعشعات پلاسما را جذب می کند. اِستراتوم کورنِئوم پوست انسان بسته به محل بدن از 15 تا 25 لایه سلولی تشکیل شده است.

بیشتر بدانید: پی آر پی یا پلاسمای غنی شده از پلاکت چیست؟

این بدان معنی است که تقریبا هیچ تابش اشعه ماوراء بنفش به سلولهای زنده پوست نمی رسد. این نیز با اندازه گیری انتقال پوست بریده شده، تایید شد. با مقایسه دوز تابش پلاسماجت بر روی بافت و دوز تابش خورشید در شرایط معمولی، ما نشان دادیم که مقدار تابش اشعه ماوراء بنفش پلاسما یک مرتبه بزرگتر از حداقل مقدار اریتم (سرخی پوستی) است. بنابراین، احتمال خطر آسیب پوست در اثر اشعه ماوراء بنفش در طول عملیات با پلاسماجت در شرایط فعلی می تواند رد شود.

اندازه گیری دما در سطح پوست نشان داد که برای مدت زمان تعامل 5 ثانیه، دمای متوسط تا تقریباً 45 درجه سانتی گراد​​افزایش می یابد. در زمان مواجهه بیشتر پلاسما با بافت، آسیب حرارتی بافت انتظار می رود.

با توجه به اینکه سرعت عملیات معمولی در محدوده 10 میلیمتر ثانیه است، زمان تماس پلاسما با بافت کمتر از 1 ثانیه است. در شرایط واقع بینانه، می توان از خسارات حرارتی صرف نظر کرد.

با جمع بندی نتایج به دست آمده از سیستم پلاسماجتئی، می توان ثابت کرد که در صورت استفاده از سیستم در شرایط درون بدنی، هیچ خطر عمده ای برای بیمار پیش بینی نمی شود. تابش اشعه ماوراء بنفش خطرناک و اثرات دما در طول تعامل بافت پلاسما قابل صرف نظر می باشد. از طرف دیگر، می توان در چندین مطالعه آزمایشگاهی نشان داد که پلاسما دارای اثر ضد میکروبی قوی است.

مزایای پلاسماجت

• تولید ارزان قیمت تراشه های الکترونیکی چاپی / حسگرهای زیستی
• تولید در مقیاس صنعتی مناسب
• در گرانش کم کار می کند
• با انواع مواد و بسترها از جمله بسترهای انعطاف پذیر سازگار است

جزئیات مربوط به فناوری پلاسماجت

سیستم پلاسمایی از لوله شیشه ای با قطر 0.5 میلی متر یا در صورت تمایل بزرگتر تشکیل شده است. الکترودها با فاصله 10 میلی متر از هم قرار میگیرند. هلیوم، آرگون یا هوای سرد خشک می تواند به عنوان منبع گاز پلاسما مورد استفاده قرار گیرد. ولتاژ زیاد اعمال شده بین الکترودها باعث می شود که گاز موجود در هسته مرکزی شیشه باریک، به پلاسما تبدیل شود.

کلوئیدهای نانوساختاری یا پیش ماده های آلی یا معدنی در یک ظرف شیشه ای در ورودی و خروجی گاز حامل قرار می گیرند و روی یک مهپاش فراصوتی قرار می گیرند. آئروسل (مواد معلق در هوا) سپس توسط گاز حامل وارد جریان پلاسمایی شده و رسوب می شود.

بیشتر بدانید: با تفنگ پلاسما، زخم دیابت را درمان کنید

سیستم رسوب پلاسمایی جوی می تواند برای رسوبدهی چندین ماده، بطور همزمان یا متوالی، و همچنین برای پردازشِ توان بالا با داشتن جت های متعدد اصلاح شود. هر باریکه ورودی شیشه ای را می توان به ظرفی که حاوی یک پیش ماده خالص یا به ظروف مختلفی که حاوی پیش مواد اولیه مختلف هستند متصل کرد تا چندین رسوب نوع رسوب را بتوان اعمال کرد.

سیستم پلاسما چند جتی برای کنترل دقیق مشخصات سطح می تواند به صورت جداگانه اتوماتیک و کنترل شود. این روش مستقل از بستر انتخابی است و ثابت کرده است که در بسیاری از بسترها از جمله کاغذ، پلاستیک، نیمه هادی ها و فلزات کار می کند.

برنامه های تجاری

• فناوری زیست پزشکی (بیو پزشکی)
• مصارف الکترونیکی
• هوشمند سازی یا امنیتی
• ارتباطات

پاشش پلاسمایی، به نام پلاسماجت ، استفاده های بیشماری از تولید موتورهای کارآمدتر که ممکن است روزی فضاپیما را به مریخ بفرستد تا مصارف صنعتی مانند پاشش روکش نانومواد روی اشیاء 3 بعدی دارد.

جتهای تخلیه مویین پلاسما آنهایی هستند که توسط مقدار جریان بالایی ایجاد می شوند که از طریق چگالی کم در آنچه که به آن محفظه مویین گفته می شود، عبور کند. گاز یونیزه می شود و به پلاسما تبدیل می شود،؛ ترکیبی از الکترون ها و یون های با بار مثبت. هنگامی که پلاسما به دلیل گرم شدن انرژی قوس در محفظه مویین تشکیل می شود، پلاسما از نازل نازک محفظه تشکیل پلاسمای جت خارج می شود.

این هفته در “مروری بر ابزارهای علمی”، از انتشارات AIP، یک مطالعه جدید به بررسی چگونگی تأثیر ابعاد مویین تولید پلاسما بر طول جت می پردازد. محققان دانشگاه علم و فناوری هوآژونگ دریافتند که با تغییر ابعاد می توانند به طولانی ترین پلاسماجت برسند تا چگالی انرژی در محفظه مویین به حداکثر برسد.

جیانگ از دانشگاه علم و فناوری هوآژونگ و یکی از نویسندگان گفت: “نتایج تجربی نشان می دهد که با تنظیم عوامل هندسی طولانی ترین طول پلاسماجت را می توان دریافت کرد.” “جت های پلاسمای مویین طیف گسترده ای از کاربرد ها را دارند و طول پلاسماجت یک پارامتر بسیار مهم است.”

مطالعات قبلی در این زمینه بر شکل گیری پلاسمای جت و شبیه سازی عددی تخلیه مویین پلاسما متمرکز شده است؛ اما محققان معدودی چگونگی تأثیر ساختار مویین در اندازه پلاسماجت را مورد بررسی قرار داده اند.

جیانگ و گروه محققان پلاسماجتی مویین خود را تحت فشار عادی جوی با دوربین تنظیم کردند تا از طول انتشار پلاسماجت عکس بگیرند. سیستم مویین از یک الکترود ثابت برای طرف کاتد با بار منفی دستگاه تأمین کننده فعلی و یک الکترود صفحه ای برای آند با بار مثبت تشکیل شده است. یک دیواره عایق، کاتد را احاطه کرده و محفظه ای را ایجاد می کند که در هنگام اعمال پالس محرک، گاز یونیزه شود.

پلاسما از طریق یک نازل مخروطی شکل درون آند محفظه مویین، خارج می شود. محققان با تغییر طول محفظه مویین، قطر کاتد و طول نوک کاتد، بهترین نسبت ها را برای تولید طولانی ترین جت تعیین کردند.

این مطالعه نشان می دهد که ابعاد ارائه کننده بیشترین چگالی انرژی در داخل محفظه، طولانی ترین طول پلاسماجت را به همراه خواهد داشت. با افزایش طول مویین، انرژی ذخیره شده در کانال قوسی نیز افزایش می یابد؛ اما این فقط تا حدی ادامه دارد. بنابراین، یک درازای محفظه بهینه برای به حداکثر رساندن چگالی انرژی در محفظه مویین وجود دارد.

علاوه بر این، آنها نشان دادند که افزایش قطر کاتد و طول نوک کاتد، پلاسماجت را کوتاه می کند، زیرا این تغییرات باعث می شود انرژی ذخیره شده در کانال قوس کاهش یابد. محققان در مطالعه بعدی خود ترکیبی از مدارهای مختلف پالس تخلیه و انرژی تخلیه استفاده کرده اند تا ببینند این عوامل چه تاثیری بر طول پلاسماجت دارند.

تجربیات بالینی پلاسماجت

علاوه بر مطالعات بالینی فوق، چندین گروه نتایج مرتبط با استفاده بالینی از سیستم پلاسماجت را گزارش کرده اند. این شامل استفاده از این فناوری برای جراحی بیماری های دستگاه تناسلی زنان، آنکولوژیک، کبدی و پلاستیک توسط پزشکان در ایالات متحده، انگلستان و فرانسه می شود. چندین مورد از این مطالعات که تاکنون گزارش شده، مربوط به اثرات استفاده از سیستم پلاسماجت  بر بافت و عمق نفوذ است.

سونودا و همكاران استفاده از سيستم پلاسما نمونه هاي تومور تخمداني و خارج بدنی را مورد مطالعه قرار دادند و گزارش دادند كه آسيب حرارتي جانبي ناشي از استفاده از دستگاه با حداقل عمق نكروز 0.13 ميليمتری (محدوده 0.08 تا 0.2 ميليمتر) حداقل میزان خود است. دِب و همکارانش از عمق آسیب بافتی ناشی از سیستم پلاسماجت را بر اساس نمونه های ژنتیکی خارج بدنی و تأیید از طریق ارزیابی داخل بدنی، گزارش کردند.

یافته های آنها نشان دهنده میانگین عمق آسیب بافتی 63/0 میلیمتری در لوله های رحمی، تخمدان و فالوپ بود. در یک مطالعه جداگانه، مادهوری و همکارانش در معاینه های بافت شناسی نمونه های خارج بدنی سرطان تخمدان اپیتلیال تخمدان امنتوم را انجام دادند و میانگین عمق آسیب بافت را 15/0 میلیمتر (دامنه 0.07 تا 0.4 میلیمتر) و میانگین متوسط ​​انتشار حرارتی جانبی 0.22 میلیمتری را در استفاده از سیستم پلاسماجت گزارش کردند.

بیشتر بدانید: سرطان سلول های پلاسما چیست و چه علائمی دارد؟

در مطالعه دیگری با تمرکز بر استفاده از انرژی پلاسما در مدیریت آندومتریوم تخمدان، رومان و همكاران در مورد مزایای كمبود بافت در این بافت حیاتی زمانی که با این سیستم پلاسماجت تحت درمان قرار گرفتند، خبر دادند. نویسندگان گزارش داده اند که بر اساس آنالیزهای بافت شناسی انجام شده در این تحقیق، میانگین عمق نکروز (بافت مردگی) مرتبط با استفاده از دستگاه 0.045 میلیمتر (دامنه 0.032 تا 1.029 میلیمتر) بوده است.

سایر نویسندگان که کاربردهای بالینی سیستم پلاسماجت را توصیف کرده اند، درمورد ارزش حداقلی عمق آسیب به بافت زیرین اظهار نظر کرده اند. نتیجه گیری مطالعات بالینی و پیش بالینی انجام شده تا به امروز با سیستم پلاسماجت تأیید می کند که این فناوری در مقایسه با فناوری های رایج باعث ایجاد آسیب بافتی محدود و کاهش عمق نکروز در انواع مختلف بافت ها می شود. استفاده از فناوری پلاسما ممکن است یک روش جایگزین خوب و مهم برای برش، انعقاد و فرسایش بافت، در صورت تمایل به حداقل رسانیدن آسیب جانبی و کاهش عمق بافت مورد اثر، می باشد.

مواد و روش های مورد استفاده در پلاسماجت

چهار کیلو دالتون محلول فلورسین – ایزوتیوسیانات (FITC) برچسب دکستران (سیگما-آلدریچ ، سنت لوئیس ، MO ، ایالات متحده) به عنوان یک معرف (نشانگر) برای آسیب مستقیم پوست ناشی از درمان پلاسمایی استفاده می شود. پس از باز تعلیق FITC محلول نمکی بافری فسفاتی (PBS) ، FITC دو بار به مدت 2 ساعت از طریق 2 کیلو دالتون ستون چرخش اولترافیلتراسیون (فرا صاف کردن) (ویوا اسپین، سارتوریوس استدیوم بیوتچ، جئوتیگن، GE) به منظور حذف FITC آزاد یا آلاینده های با وزن کم مولکولی شسته شد. بقیه قطعات با وزن مولکولی بالا در PBS به غلظت نهایی 5/37 میلی گرم در میلی لیتر تعلیق شدند. تا زمان استفاده، دکستران دارای برچسب FITC در تاریکی , دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری می شود.

حیوانات و آماده سازی پوست

کلیه مراحل مطابق با دستورالعملهای مربوط به آزمایشات حیوانات از دستورالعمل اتحادیه اروپا (2010/63/ EU) و مجوز اداره دامپزشکی وزارت کشاورزی، جنگلداری و مواد غذایی جمهوری اسلوونی انجام شد (شماره 34401- 4/2012/4). به منظور ارزيابي آسيب هاي پوستي از موش هاي ماده با سن 8-12 هفته اي استفاده شد. همه موش ها در شرایط عاری از پاتوژن با چرخه نور 12 ساعته قرار گرفتند و غذا و آب را در شرایط به اختیار در دسترس آنان قرار گرفت. برای هر شرایط آزمایشی 3-5 موش اختصاص داده شد. یک روز قبل از درمان پلاسمایی، موش ها شسته شده و موهای پهلوی چپ آنها تراشیده شده و موهای باقیمانده با کرم دفع کننده موهای اضافی برداشته می شوند (پوست حساس ویت، رنسکیت بکیسر، انگلستان). موشهای تحت درمان با جابجایی (شکستن) گردنی یا با استنشاق CO₂ بطور انسانی قربانی شدند.

‌سیستم پلاسمایی

سیستم پلاسمایی شامل پلاسماجت با تنظیم فشار جوی دستی (APPJ) است با تخلیه الکترود در گاز هلیوم و منبع تغذیهه متصل کار می کند. به عنوان الکترود، یک سیم مسی به قطر 0.1 میلی متر در لوله شیشه ای بوروسیلیکات با قطر داخلی 110 میلیمتر و 1.2 میلیمتر قرار داده می شود. الکترود تقریباً تا انتهای لوله امتداد یافته و در حدود 1 میلیمتر قبل از سوراخ لوله شیشه ای متوقف می شود. الکترود به منبع تغذیه جریان متناوب ولتاژ بالا با ولتاژ بالای 25 کیلو هرتز (3 کیلو ولت، 2 میلی آمپر) متصل می شود. در آزمایش از الکترود زمین استفاده نشده است.

هلیوم با خلوص 5.0 (مسر اسلوونیجا، روس، SI) از طریق کنترل کننده مقدار جریان نمایی (ظاهری) به لوله شیشه ای نفوذ کرده و با سرعت های مختلف جریان می یابد. از طول بدست آمده از طیف سنجی انتشار نوری آوانتس آوا اسپک 3648 با طیفی اسمی 0.8 نانومتر در محدوده 200 تا 1100 نانومتری، برای تعیین مشخصات پلاسما در طول روش استفاده می شود.

درمان پلاسمایی با پلاسماجت

ابتدا حیوانات در محفظه القایی با استنشاق بیهوشی شامل 2٪ ایزوفلوران (نیکلاس پیرامال هند، لندن، انگلیس) مخلوط با اکسیژن بیهوش شدند. آنها بر روی یک سطح صاف قرار گرفتند و پوزه ی آنها در لوله استنشاق قرار گرفت. درمان ها در طول تأمین مداوم 2٪ ایزوفلوران در ترکیب با اکسیژن که از طریق لوله استنشاق تحویل داده می شد، انجام شدند.

خصوصیات سیستم پلاسما قبلاً در جای دیگری شرح داده شده بود. در این مطالعه، موشها با پلاسمای هلیومی با فاصله 2 سانتی متر بین انتهای دهانه جت و بافت هدف که پهلوی سمت چپ موش ها بود، درمان شدند. فاصله قابل ملاحظه ی 2 سانتی متر برای کاهش تأثیر خواص پلاسما ناشی از حرکات جزئی موش در هنگام تنفس تعیین شده است.

پلاسماجت عمود بر بافت پوست تحت درمان اعمال شد. با این حال، حرکات ثابت موش در طول آزمایش می تواند زاویه پلاسماجت را تغییر دهد و این می تواند منجر به انحراف زاویه کمی در جهت گیری پلاسماجت ایجاد کند. شرایط زمان نگه داری متفاوت و سرعت جریان پلاسما برای هر گروه آزمایشی جدا سازی شد.

5 گروه با سرعت جریان 5 لیتر در دقیقه و زمان نگه داری به مدت 5/0، 1، 2، 3 یا 4 دقیقه تحت درمان قرار گرفتند. در مورد زمان 4 دقیقه ای درمان، آسیب پوستی علاوه بر آزمایش، با استفاده از سرعت جریان پلاسما اعم از 1-5 لیتر در دقیقه، ارزیابی شد. بلافاصله پس از درمان پلاسمایی، یک وصله ی خیس شده با 100 میکرولیتر برچسب دکستران FITC روی بافت پوست تحت درمان موش زنده قرار گرفت.

بعد از 1 ساعت، وصله برداشته شد و از تصویربرداری فلورسانس در داخل بدنی استفاده شد. طیف انتشار نوری با فیبر نوری متصل به لنز با فاصله ی 10میلیمتری از موش و در ناحیه خطی تعامل پلاسما و پوست او جمع آوری شد.

میکروسکوپ فلورسانسی و آنالیز داده ها

میکروسکوپ فلورسانس با استریومیکروسکوپ فلورسانس زیس استیرو لومار ورژن 12 (Zeiss, Jena, GE)  مجهز به دوربین دیجیتال (Zeiss) انجام شد. قبل از عمل موشها با استنشاق بیهوشی در محفظه القایی شامل 2٪ ایزوفلوران در اکسیژن بیهوش شده و در طول آزمایش بیهوش می مانند تا از حرکات بیشتر در طول تحقیقات و مشاهده جلوگیری شود.

در هر زمان، تصاویر زیر نور فلورسنت (تصاویر RGB) یا تحت نور مرئی (تصاویر VIS) گرفته می شدند. تصویر اول 1 ساعت بعد از درمان گرفته شد؛ بقیه در 3 ، 24 و 48 ساعت پس از درمان گرفته شدند. منطقه آسیب پوستی با استفاده از نرم افزار تحلیل تصویر اکسیو ویژن (Zeiss) مورد آنالیز قرار گرفت. آسیب غیر مستقیم از تصاویر RGB و VIS اندازه گیری شد؛ میزان کلی آسیب از تصاویر VIS اندازه گیری شد. درصد خسارت غیرمستقیم از آسیب کل و غیر مستقیم پوست محاسبه شد.

بافت شناسی

آنالیز بافت شناسی برای شرایط پلاسمایی در 1، 2، 3، 4، 5 لیتر در دقیقه و زمان نگه داری 4 دقیقه ای انجام شد. بعد از درمان، وصله های خیس شده با برچسب دکستران FITC بر روی بافت همانطور که در گذشته توضیح داده شد، اعمال شدند. برای تعیین عمق و میزان آسیب پوستی ناحیه ی در معرض درمان، این روش درمانی 3 ساعت پس از آغاز متوقف شد. پوست برداشته شده در محلول روی (BD Pharmingen، BD Bioscience، سن دیگو، کالیفرنیا) به مدت 24 ساعت ثابت نگه داشته شد و سپس در  اتانول70٪ تا زمانی که در پارافین قرار دهیم، نگهداری می شود. مقاطعی با ضخامت 5 میکرومتر با هماتوکسین و ائوزین یا تریکوم ماسون برش داده شد و علامت گذاری شد. این اسلایدها با میکروسکوپ 51BX- (المپوس، هامبورگ، GE) مجهز به دوربین دیجیتال 72DP (Olympus) مشاهده شد.