Covid-19 / Plazma

Zobacz artykuły światowych naukowców.

---------------------------------

Zobacz >>>> Coronawirus zniszczony w 30 sekund przez zimną plazmę.

Koronawirus zniszczony w kilka sekund. Nowe odkrycie imponuje.
Zdolność przetrwania koronawirusa SARS-CoV-2 na różnych powierzchniach niepokoi wielu ekspertów. W związku z tym poszukiwane są sposoby na szybką jego eliminację nawet z tych najdelikatniejszych przedmiotów. Nowe rozwiązanie może znacząco pomóc ograniczyć transmisję wirusa.

Koronawirus można zniszczyć w 30 sekund? Nowa metoda.

Zdolność koronawirusa do przetrwania stosunkowo długo na różnych typach powierzchni jest jednym z problemów, z którymi musimy mierzyć się, jeśli chcemy ograniczyć rozprzestrzenianie się patogenu.

Naukowcy są zgodni, że w powietrzu SARS-CoV-2 może unosić się przez kilka godzin, na tekturowych opakowaniach i kartonach można znaleźć ślady wirusa przez 24 godziny, a na plastikowych powierzchniach wirus może przetrwać nawet do 3 dni. O ile twarde i wytrzymałe powierzchnie można dezynfekować, chociażby z pomocą alkoholu. W przypadku tych delikatniejszych sprawa nie jest już tak prosta. 

Zespół kierowany przez inżyniera Zhitonga Chena z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles pomógł znaleźć rozwiązanie tego problemu. Ich najnowsze badania wykazały, że zimna plazma może niszczyć patogen, nie uszkadzając nawet najdelikatniejszych powierzchni.

Wszystko, czego używamy, pochodzi z powietrza - wyjaśnia inżynier Richard Wirz - Powietrze i prąd: to bardzo zdrowy zabieg bez skutków ubocznych - dodał. Plazma tworzy się, gdy elektrony oddzielają się od swoich atomów (co powoduje, że atomy są naładowane dodatnio) i razem tworzą naładowaną cząsteczkami materię. Cząsteczki te są niestabilne i przez to bardziej reaktywne niż w stanie gazowym.

Skuteczne działanie plazmy
Wykazano już, że zimna plazma działa przeciwko bakteriom lekoopornym. Ingeruje w ich strukturę powierzchni i DNA, nie uszkadzając tkanki ludzkiej. Działa nawet na komórki rakowe.

Chen i Wirz wraz z zespołem w swoim eksperymencie wykorzystali argon, który jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych gazów w naszym powietrzu, a przy tym obojętnym i stabilnym. Zespół skierował strumień reaktywnych cząstek o temperaturze zbliżonej do pokojowej na zanieczyszczone koronawirusem powierzchnie, wystawiając je na działanie prądu elektrycznego, naładowanych atomów i jonów oraz promieniowania UV.

Przetestowali działanie plazmy na sześciu powierzchniach, w tym na tekturze, skórze, plastiku i metalu. Odkryli, że na każdej z nich większość cząsteczek wirusa została usunięta w ciągu 30 sekund. Trzy minuty kontaktu z plazmą zniszczyły cały wirus.

Zespół jest przekonany, że to reaktywne jony tlenu i azotu, powstałe w wyniku interakcji plazmy z powietrzem, niszczą cząsteczki wirusa. Kiedy testowali plazmę zasilaną helem, która produkuje mniej tych rodzajów atomów, efekty nie były tak dobre. Wyjaśniają, że powstałe siły elektrostatyczne uszkadzają otoczkę wirusa.

Eksperymenty nad wpływem plazmy na bakterie i wirusy wykazały, że uszkodzenie zewnętrznej otoczki wirusa może obejmować białka ważne dla wiązania się z komórkami gospodarza. Podobne wyniki uzyskał inny zespół naukowców już w zeszłym roku, kiedy udało im się opracować filtr plazmowy niszczący 99 proc. znanych wirusów.

Badania te zostały opublikowane w Physics of Fluids.

-----------------------------

Zobacz >>>> Dr hab. inż. Lucjan Kozielski | Plazma i jej przeciwdrobnoustrojowe właściwości.

Chociaż plazma jest najpowszechniej występującym we Wszechświecie stanem skupienia materii, nieczęsto mamy okazję ją widywać na Ziemi. Przykładem zjawiska, w którym można zaobserwować powstawanie plazmy, jest zorza polarna. Ze względu na swoje przeciwdrobnoustrojowe właściwości, plazma coraz częściej znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach, przede wszystkim medycynie, stomatologii i przetwórstwie żywności.

Pojęcie plazmy wprowadził w 1928 roku amerykański fizykochemik Irving Langmuir, noblista z 1932 roku. Plazma, zwana czwartym i najpowszechniej występującym we Wszechświecie stanem skupienia materii, to zjonizowany gaz mogący przewodzić ładunki elektryczne.

Wyróżniamy plazmę:

wysokotemperaturową – „gorącą”, będącą składnikiem gwiazd i powstającą podczas wybuchu bomby wodorowej
oraz niskotemperaturową – „zimną” (ang. non-thermal plasma lub cold plasma) – powstającą w znacznie niższych temperaturach, np. w temperaturze pokojowej.
Plazma niskotemperaturowa może składać się z mieszaniny zarówno zjonizowanych, jak i niezjonizowanych cząsteczek, atomów w stanie podstawowym i wzbudzonych, wolnych rodników, w tym tlenu (ang. reactive oxygen species, ROS) i azotu (ang. reactive nitrogen species, RNS), ozonu oraz elektronów i promieniowania UV.

Kilka słów o wirusach

Wirusy wywołały wiele epidemii w całej historii ludzkości. Koronawirus COVID-19 jest tylko najnowszym przykładem. Nowa epidemia wirusowa może być nieprzewidywalna, a opracowanie specjalnych narzędzi obrony i środków zaradczych przeciwko nowemu wirusowi jest czasochłonne nawet w erze współczesnej nauki i technologii medycznej.

Jest to szczególnie ważne w przypadkach, gdy pojawiający się nowy wirus jest równie zakaźny, jak SARS-CoV-19. Ludzkie wirusy mogą pozostać zakaźne na powierzchniach metalowych w temperaturze pokojowej nawet do 9 dni. W temperaturze 30°C lub więcej czas ten jest krótszy. Okazuje się, że koronawirusy weterynaryjne mogą przetrwać na tych powierzchniach dłużej, nawet do 28 dni.

Dla całej populacji w tej chwili nie ma szczepionki przeciw COVID-19. Najlepszym sposobem zapobiegania jest unikanie narażenia na wirusa. Akceptowane jest regularne mycie rąk mydłem lub dezynfekcja środkiem dezynfekującym zawierającym co najmniej 60% alkoholu oraz ostateczne powstrzymanie się od dotykania oczu, nosa i ust niemytymi rękami.

Zastosowanie zimnej plazmy !!!

Ciekawym rozwiązaniem może być też zastosowanie „zimnej plazmy”. Jej bezpośrednie lub pośrednie oddziaływanie jest nowatorską techniką odkażania powierzchni, która może znaleźć zastosowanie np. w odniesieniu do personelu medycznego szpitali. Termin „plazma” oznacza masę gazu zasadniczo neutralnego, wytworzonego przez wyładowanie elektryczne. Gaz zawiera elektrony i dużą liczbę różnych jonów, wolnych rodników, stabilnych cząsteczek i innych molekuł, o czym pisałem już wcześniej. Niektóre związki chemiczne w plazmie (szczególnie ozon) są aktywnymi środkami przeciwdrobnoustrojowymi, ich aktywności przypisuje się działanie odkażające.

Zgodnie z naszą obecną wiedzą i wstępnymi eksperymentami, przy pomocy zimnej plazmy możemy dezaktywować wszystkie typy wirusów. Środki dezynfekujące (w fazie gazowej) są porównywane przez ich wartości CT, czyli stężenie (mierzone w mg / l) pomnożone przez czas kontaktu (mierzony w minutach). Z tabel CT wynika, że zimna plazma jest ogólnie wskazana jako skuteczny środek przeciw wszystkim wirusom, w tym przeciw nowemu koronawirusowi.

Zimna plazma stosowana jest m.in. w klimatyzacjach. Konwencjonalna dezynfekcja klimatyzatorów w instalacjach domowych, biurowych i samochodowych grzybobójczym środkami chemicznymi przynosi wymierne szkody zarówno dla użytkownika, serwisu klimatyzatorów jak też środowiska. W świetle ich toksycznego i alergizującego działania w gospodarstwie domowym środki tradycyjne powodują więcej szkód dla zdrowia niż korzyści wynikających z ich ochronnego działania. W efekcie takie substancje zanieczyszczają ścieki, szkodzą roślinom, są niebezpieczne dla organizmów wodnych, takich jak: skorupiaki i ryby, nawet jeżeli używamy ich w niskich stężeniach. Co więcej, substancje te niszczą bakterie, również pożyteczne – i tych jest większość – dla człowieka, w życiu codziennym.

Alternatywne chemiczne metody odkażania tych urządzeń są niezwykle kosztowne w odniesieniu do środowiska ze względu na zaawansowane techniki wytwarzania środków grzybobójczych. Dodatkowym mankamentem jest fakt, że nie ma idealnego środka chemicznego działającego na wszystkie grupy szkodliwych dla człowieka bakterii i wirusów, w związku z tym należy bardzo wnikliwie przemyśleć dobór środków dezynfekcyjnych w zależności od zastosowania i pożądanych skutków. Alternatywą może być sterylizacja plazmowa. Ocenia się, że, oprócz wysokiej skuteczności, jest ona również nieszkodliwa dla środowiska.

Wobec braku skutecznego i specyficznego leczenia lub szczepienia przeciw COVID-19 pożądane byłoby posiadanie poręcznego urządzenia, przyczyniające się do walki z wirusami, szczególnie w dobie pandemii. Ostatnie badania wykazały, że zimna plazma może skutecznie dezaktywować patogeny drobnoustrojowe, takie jak bakterie, grzyby czy właśnie wirusy. Ponadto technologia ta skutecznie dezaktywuje patogeny na powierzchni urządzeń medycznych i dentystycznych, a także produktów rolnych.

Co ciekawe, podczas wojny w Zatoce Perskiej w 1991 roku Pentagon obawiał się, że zdesperowany Saddam Husajn użyje broni biologicznej wobec amerykańskich żołnierzy. Mimo, że broń biologiczna nie została użyta, armia USA zdecydowała po wojnie, że konwencjonalna metoda odkażania czołgów i karabinów przez oblewanie wodą i środkami chemicznymi jest niewystarczająca. Odkażanie zainfekowanych żołnierzy byłoby jeszcze bardziej problematyczne, w związku z czym zainwestowane określone środki finansowe na zakup do tych celów zasilanych bateryjnie generatorów zimnej plazmy. Takie rozwiązanie dostępne jest więc już w armii amerykańskiej, niestety wciąż jeszcze brakuje tego typu urządzeń na rynku cywilnym.

-------------------------------

 Zobacz >>>> Plazma wrogiem zarazków.

Czwarty stan skupienia materii - wyładowanie w kuli plazmowej.
Do niedawna zjonizowany gaz interesował głównie fizyków, dziś jest przedmiotem badań lekarzy. Chcą wykorzystać plazmę w zwalczaniu patogenów. Medycyna odkrywa teraz lecznicze działanie zjonizowanego gazu

Plazma to po stałym, ciekłym i gazowym czwarty stan skupienia materii. Stanowi mieszankę cząsteczek zarówno obojętnych, jak i naładowanych elektrycznie: jonów, wolnych elektronów, rodników, atomów i molekuł. Dzięki wydzielanemu promieniowaniu przyciągała dotychczas głównie uwagę astrofizyków – 99 proc. widocznych zjawisk kosmicznych, jak m.in. zorze polarne, zachodzi właśnie w stanie plazmy. W życiu codziennym mamy z nią do czynienia rzadziej – rozświetla energooszczędne lampy oraz większość płaskich ekranów.

Początki medycyny plazmowej.

W klinice Schwabing w Monachium oraz Klinice Uniwersyteckiej w Ratyzbonie trwają właśnie pierwsze na świecie badania nad wykorzystaniem reaktywnych oparów gazowych czwartego stanu skupienia w leczeniu człowieka. Chodzi przede wszystkim o zastosowanie dermatologiczne: wpływ na gojenie chronicznych ran oraz leczenie schorzeń skóry. Dotychczasowe wyniki są obiecujące. Skierowanie strumienia plazmy na bakterie, czy też na odporne na antybiotyki zarazki, inicjuje szereg reakcji chemicznych prowadzących do ich unicestwienia. Podobnie plazma działa na grzyby, zarodniki, priony i wirusy, w tym na powodujący chorobę wściekłych krów patogen BSE. Kolejną zaletą potencjalnego panaceum jest fakt, że reaktywny gaz bez problemu dociera do trudno dostępnych, najmniejszych nawet wyrw w powierzchni skóry czy, ogólniej, otworów w strukturze tkanek. Mógłby więc stanowić skuteczne lekarstwo na choroby skóry i do dezynfekcji ran.

Ciekawe wyniki badań klinicznych.
Instytut Leibniza ds. Badań Plazmowych i Technologii, Greifswald

Doktor Georg Isbary z Kliniki Schwabing wraz z zespołem zastosował plazmę ponad 1600 razy na 180 pacjentach. Jak twierdzi , „po zastosowaniu plazmy znaleźliśmy w ranach zdecydowanie mniej zarazków, niż w przypadku kuracji antybiotykowej. Poza tym, rany goiły się lepiej i szybciej”.
Rana nie goi się tak długo, jak długo pozostaje zainfekowana. Pozytywny wpływ na gojenie ran jest więc wynikiem sterylizującego działania plazmy. Reaktywny gaz niszczy zewnętrzne powłoki patogenu. W konsekwencji zawartość cząsteczki wycieka, powodując tym samym jej unieszkodliwienie. Ponadto, działanie plazmą uszkadza genom patogenu. Jak sugerują badania, komórki ludzkie, jako bardziej wytrzymałe, nie ulegają uszkodzeniu, choć plazma działa i na nie.

Działanie plazmą, jak wynika z dotychczasowych badań, nie wywołuje skutków ubocznych i pozostaje bezbolesne. Mimo przekonujących przesłanek dokładne poznanie procesów zachodzących w poddanych działaniu strumienia plazmy komórkach oraz związanego z nim ryzyka, jak twierdzi profesor Klaus-Dieter Weltmann, dyrektor Instytutu Leibniza ds. Badań Plazmowych i Technologii w Greifswaldzie, wymaga dalszych badań. Na projekt badawczy Campus PlasmaMed skarb państwa wyłożył do dziś ok. 7 mln euro. Sugerowane pole użycia nowego środka to kuracje wspierające gojenie oraz regenerację tkanek po chorobach i stanach powodujących ich obumieranie, jak np. zawał, niedotlenienie, czy marskość wątroby. Kolejne możliwe pole zastosowania techniki plazmowej to niektóre formy inżynierii tkankowo - regeneracyjnej.

Anna Sadokierska

Źródła: Apotheken Umschau/dpa

red.odp. Marcin Antosiewicz

-------------------------------

Polskie Centrum Szybkiego Wspomagania Leczenia 330