低温等离子技术在医学方面应用的发展史简述
低温等离子技术在医学方面的应用主要有两种,一种是将等离子体应用于医学器械的消毒、生物材料表面的相容性处理等非临床的应用,如导尿管生物相容性提高、酶标板亲水性提升等;另一种是将等离子体直接应用于临床治疗,如等离子体灭杀微生物、对皮肤病的治疗等。以上这两种医学应用统称为等离子体医学,那么,如此实用的低温等离子体技术在医学上的发展,经过了怎样的发展演变呢?在本篇文章中,将与大家分享与交流。 1 二十世纪中期的萌芽阶段 低温等离子体技术在医学上的研究其实能够追溯到上世纪初,曾在上世纪中叶掀起了短暂的研究热潮。当时的研究主要针对空气中放电产生的带电粒子,认为这些带电粒子在杀菌消毒、愈合皮肤慢性溃疡、抑制癌细胞增殖等方面具有积极的效果。但由于当时对等离子体微观过程缺乏理解,对放电条件缺乏精细控制,且缺少对被处理物特性的相互关系的认识,因此当时实验结果的可重复性很差,正因为知识储备和技术条件的薄弱,所以在当时的相关研究一度陷入停滞的状态,难以取得重大的突破。 2 二十世纪末期开启的快速发展时期 等离子体医学研究在经历了数十年的沉寂期之后,在上世纪末再度兴起。1996年美国Laroussi博士报道了大气压冷等离子体射流用于细菌灭活,此后相关研究的报道如雨后春笋,研究工作也从相对简单的体外消毒向活体实验,甚至临床应用发展,自上世纪90年代至21世纪初,等离子体医学研究从探索逐步走向深入,进入了快速发展时期,低温等离子技术在医学上的研究和应用进入了新阶段。下图简略展示了现代等离子体医学快速发展时期中的一些重要事件。 3 我国等离子体医学的发展历程 我国学者关于等离子体医学的报道最早见于1996年,随即开始了大气压冷等离子体消毒灭菌的研究。值得一提的是,1997年我国学者就开始研究低气压冷等离子体对乙肝病毒的灭活作用,虽未取得明显效果,但针对病毒的研究领先于国际同行。 在2003年之后,国内主要的等离子体研究单位,如中国科学院物理研究所、北京大学、清华大学、西安交通大学等都开始了等离子体医学的研究,在国际上形成了一定的影响力,推动了等离子体医学的发展。在现代等离子体医学研究中,虽然我国学者与国际同行几乎同步开始,且获得了一些原创性、有特色的研究成果,但就2008年以来,我国等离子体医学的整体发展明显偏慢。 据笔者了解,相比于20世纪中叶,现代等离子体医学快速发展得益于两个方面;一是由于经历了电子工业革命,人们对冷等离子体的认知水平有了大幅度的提升,从而建立了相对完善的理论和技术体系:二是分子生物学理论的建立及其他生物医学理论和技术的进步,使得大气压冷等离子体与生命体的相互作用可以从分子、细胞和生物体三个层面加以定性甚定量地描述。这些理论与技术是研究人员可以深入研究的基础,正因基础的完善,才能够对等离子体生物医学效应进行精确诊断与控制。 总的来说,等离子体医学已经展现出了广阔的应用前景与惊人的发展速度,既是等离子体学科中新的增长点,又吸引了包括生物学、医学、材料学等众多其他学科的研究人员不断加盟,能够预见到的是,等离子体医学的研究成果最终必将造福人类社会。 亲,感谢您耐心的阅读!如果此文对您有所帮助,敬请点个赞或者关注一下;如果您有更好的建议或内容补充,欢迎在下方评论区留言与我们互动。本百家号的宗旨是专注等离子清洗机和低温等离子体的技术研讨,与您分享等离子表面处理工艺、原理及应用等相关知识。 |