Hegyezik a plazmaceruzát

Tudósok bemutattak egy úgynevezett plazmaceruzát, ami egy vékony, töltéssel rendelkező gázsugarat hoz létre.

A miniatűr fénykardra emlékeztető "fegyverrel" a baktériumok ellen veszik fel a harcot. A 12 centi hosszúságú műszert a virginiai Norfolkban található Old Dominion Egyetem fizikusai, Mounir Laroussi és Xinpei Lu fejlesztették ki. Reményeik szerint a plazmaceruza hamarosan szerephez juthat a daganatok eltávolításában, és mivel rendkívül pontosan körülhatárolható vele a sérült terület, így nem tesz kárt a környező egészséges szövetekben. A legalább 8 órányi működésre képes műszer a jelenlegi hasonló funkciót ellátó orvosi műszerekhez képest nem csupán parányi, de ebből adódóan hordozható is.

A plazma elektronok és töltéssel rendelkező ionok elegye. Bárhol létrejöhet, ahol az atomok megszabadulnak elektronjaiktól, például a napkitörésekben vagy a villámok körül. Ez az "erőszakos" születés az ionok rendkívül gyors mozgását eredményezi, ezért a plazma hőmérséklete több ezer fokos magasságokba kúszik. Laroussi eszköze azonban egy szobahőmérsékletű plazmát állít elő, amit biztonságosan használhatnak a pácienseken. A sugár nem sérti meg a bőrt, azonban a kísérletek bebizonyították, hogy sejtfalaik áttörésével képes elpusztítani az E. coli baktériumokat. A kutatók első lépésként a fogkőképző baktériumok eltávolítására szeretnék a ceruzát bevetni.


Az öt centiméter hosszú plazmasugár akkor jön létre, amikor némi oxigénnel dúsított héliumgáz halad át két nagyfeszültségű réz elektróda között. A hélium ionizálása rendkívül bonyolult, azonban a sugár oxigénmolekulái két erős reakciókészségű oxigénatomra bomlik, melyek megtámadják a baktériumokat.

A korábbi plazmasugarakkal elég nehéz volt dolgozni, többnyire csupán néhány milliméteresek voltak, és a szobahőmérsékletnél több tíz fokkal melegebbek. A plazmaceruza hidegen tartásának kulcsa elektromos mezejében rejlik, ami másodpercenként ezerszer kapcsol ki és be. Ez a művelet a könnyű elektronokat felgyorsítja, míg a nehezebb ionok szinte alig mozdulnak a megszakítások miatt, így az energiát főként az elektronok kapják, melyek annyira könnyűek, hogy alig adnak át hőenergiát.

A plazmaceruza végső felhasználását a tumorsejtek eltávolításában látják. A sebészek szikéi sokszor az egészséges szöveteket is megsértik, a plazmaceruza azonban elvileg alkalmazható úgy, hogy csak a rákos sejteket támadja meg. Laroussi jelenleg biokémiai szinten tanulmányozza a plazma baktériumokra mért csapását, valamint azt, hogyan lehet a sugarat úgy beállítani, hogy az csak bizonyos sejttípusokat támadjon meg.