저온 플라즈마는 항균 및 항염증 효과가 있습니다.

[이매진]

저온 플라즈마는 항균 및 항염증 효과가 있습니다.

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Cold plasma has an antimicrobial and anti-inflammatory effect

피부에 보라색 분비물이 나옵니다.

에 의해프란잘 메하르

2023년 11월 17일 오전 11:40 IST

우리를 따라 오세요

차가운 플라즈마가 인간의 피부 세포에 닿으면 바이러스와 싸우고 염증을 치료할 수 있습니다. © 로베르토 Schirdewahn

플라즈마는 물질의 네 번째 상태입니다. 극도로 낮은 온도는 열적 및 비열적, 즉 저온 플라즈마의 특징입니다. 저온 플라즈마는 우리 체온과 거의 같은 온도, 즉 30도를 조금 넘는 온도이므로 피부에 해롭지 않습니다.

Ruhr University Bochum 의 응용 전기역학 및 플라즈마 기술 학과장인 Dr. Friederike Kogelheide는 저온 플라즈마가 인간 피부 세포에 미치는 영향에 대한 광범위한 연구를 수행했습니다. 그녀는 저온 플라즈마의 항균 효과를 확인하는 데 더 관심이 있었습니다.

그녀는 저온 플라즈마에 항균 및 항염증 효과가 있다는 사실을 발견했습니다. 연구실의 어둠 속에서 미세한 보라색 가스 방전이 수백만 개의 작은 섬광처럼 깜박입니다. 방전은 12 x 12cm 크기의 플라즈마 반응기 내에서 발생합니다. 수많은 새로운 섬광이 지속적으로 생성되며 각 섬광은 몇 마이크로초 동안만 지속됩니다.

Kogelheide는  “연구 결과에 따르면 산화질소와 같이 플라즈마에 의해 생성된 분자가 상처 치유를 가속화할 수 있다는 것이 이미 나타났습니다. 저온 플라즈마의 유익한 효과는 플라즈마 내 오존 농도와 UV 복사에도 기인합니다. 저온 플라즈마의 또 다른 장점은 우리 체온과 일치하여 신체 접촉 없이 고통 없이 인간의 피부에 적용할 수 있다는 것입니다. 이것이 바로 플라즈마 연구가 매우 유망하다고 여겨지는 이유입니다.”

포자는 저온 플라즈마의 항균 효과를 조사하기 위해 보훔에 있는 Kogelheide의 다학문적 연구팀의 실험에 사용되었습니다. 그들의 주요 초점은 혈장이 소위 Bacillus subtilis 포자에 어떻게 영향을 미치는지 조사하는 것이었습니다. 이 박테리아는 믿을 수 없을 만큼 회복력이 강한 것으로 잘 알려져 있습니다. 영구 동토층에서도 견딜 수 있습니다. 결과적으로 이는 멸균 연구에서 최고의 표준으로 간주됩니다.

저온 플라즈마로 처리된 박테리아 포자는 세포 배양 배지에서 성장합니다. 항균 효과는 처리되지 않은 박테리아에 비해 성장이 감소하여 나타납니다. © 로베르토 Schirdewahn

과학자들은 특히 저온 플라즈마를 사용하여 포자를 줄이고 완전히 박멸하기를 원했습니다. 그들은 단계별로 진행했습니다.

Kogelheide는  “우리의 주요 초점은 자외선, 오존 농도, 산화질소 등 저온 플라즈마에 의해 생성되는 생물학적 물질과 구성 요소에 있었습니다. 혈장은 얼마나 많은 물질을 생성합니까? 혈장 처리 후에도 포자가 계속해서 자라나요? 포자를 파괴하려면 어느 정도의 용량이 필요합니까? 그리고 이러한 과정에서 오존은 어떤 역할을 합니까?”

과학자들은 가스 혼합물의 구성, 처리 시간 및 강도를 반복적으로 확인하고 변경했습니다. 측정은 방출 및 흡수 분광법을 사용하여 수행되었습니다.

연구 결과에 따르면 포자는 구성 요소 중 어느 하나에 의해서가 아니라 오존, 자외선 및 산화질소의 상호 작용에 의해 비활성화되었음을 나타냅니다.

Kogelheide 는 “개별 구성 요소 자체 로  는 효과가 훨씬 적습니다. 물질들이 시너지 효과를 내기 때문이다. 또 다른 흥미로운 발견은 상대 습도가 약 45%인 자연 습도가 비활성화를 촉진한다는 것입니다."

이번 연구를 통해 과학자들은 저온 플라즈마에 항균 효과가 있음을 입증했습니다. 그들은 또한 플라즈마가 상처를 봉합하는 데 도움이 될 수 있는 산화질소를 생성한다는 것을 확인했습니다.