在生物医学教育领域开设等离子体医学课程的思考与探索

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作者 杨春俊 《中国医药科学》 2024年第2期177-180,共4页

等离子体医学研究的兴起吸引了越来越多来自等离子体物理、生物物理、分子生物、生物学和医学领域内专家学者的高度重视。大量基础研究及临床前研究充分展现出等离子体医学在未来临床治疗中存在巨大的应用潜力。与其他关键技术领域相比... 等离子体医学研究的兴起吸引了越来越多来自等离子体物理、生物物理、分子生物、生物学和医学领域内专家学者的高度重视。大量基础研究及临床前研究充分展现出等离子体医学在未来临床治疗中存在巨大的应用潜力。与其他关键技术领域相比,我国在等离子体医学基础研究以及应用研究领域与国际领先团队处于同一水平,其是最具竞争力的优势领域之一。等离子体医学技术仅在有限的相关研究团队被应用,全球范围内的等离子体医学教育尚未开展。快速在医学及生命科学相关的教育体系中开展等离子体医学课程教育,培养大量的优秀人才队伍是保证我国等离子体医学持续引领全球的重要保障。 展开更多

关键词 低温等离子体 等离子体医学 生物医学教育 学科体系

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等离子体医学及其在肿瘤治疗中的应用 被引量：9

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作者 许德晖 崔庆杰 +2 位作者 许宇静 刘定新 孔刚玉 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第4期279-292,共14页

大气压冷等离子体是近年来学术界兴起的新研究领域,由于其在大气压下产生,气体温度低、粒子活性高,在众多领域尤其是生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注.等离子体医学是一个革新的、新兴的交叉学科研究领域,结合了等离子体物理学... 大气压冷等离子体是近年来学术界兴起的新研究领域,由于其在大气压下产生,气体温度低、粒子活性高,在众多领域尤其是生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注.等离子体医学是一个革新的、新兴的交叉学科研究领域,结合了等离子体物理学、化学、生命科学和临床医学等.本文首先介绍了大气压冷等离子体的产生及其粒子成分,与液体和生物组织的相互作用,并介绍了大气压冷等离子体在生物医学领域的一些主要应用,如杀菌消毒、凝血、牙科应用、伤口愈合及皮肤病治疗等方面.同时,重点介绍大气压冷等离子体在肿瘤治疗方面的研究进展.大气压冷等离子体可有效诱导肿瘤细胞死亡、抑制增殖及迁徙、诱导肿瘤细胞分化并抑制干细胞潜能,同时能提高化疗药物敏感性,在肿瘤治疗领域具有很好的应用前景. 展开更多

关键词 大气压冷等离子体 活性粒子 等离子体医学 生物医学应用 肿瘤治疗

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低温等离子体技术在神经外科领域的应用进展

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作者 刘一啸 刘雨晴 +5 位作者 刘雨萱 邢亚楠 郭宇琪(综述) 欧阳吉庭 李储忠 闫旭(审校) 《中国微侵袭神经外科杂志》 CAS 2024年第1期45-49,共5页

近些年,随着等离子体技术的快速发展,大气压低温等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)在生物医学领域的应用越来越受到人们的重视,并逐渐发展成为一门新的学科——等离子体医学。该学科融合了等离子体物理、化学、生物学及电气与电子... 近些年,随着等离子体技术的快速发展,大气压低温等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)在生物医学领域的应用越来越受到人们的重视,并逐渐发展成为一门新的学科——等离子体医学。该学科融合了等离子体物理、化学、生物学及电气与电子工程等多个学科的内容,具有典型的交叉学科属性,在灭菌消毒、伤口治疗、抗肿瘤研究及美容等多个领域都有广泛应用并产生大量成果。本文针对等离子体在神经外科领域的应用研究及相关手术器械的开发等方面的最新研究进展进行了综述,以期为应用于神经外科的等离子体技术的开发提供参考。 展开更多

关键词 神经外科 等离子体医学 活性粒子 肿瘤

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等离子体医学 被引量：13

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作者 熊紫兰 卢新培 曹颖光 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期1279-1298,共20页

近年来,等离子体医学研究受到了极大的关注,人们尝试着使用等离子体来取代或者辅助药物和传统的医疗手段来达到更好的治疗效果,这样不仅可以避免药物对人体造成的副作用,如化疗手段等给人们带来巨大的伤害,而且更加快速高效,不会对人体... 近年来,等离子体医学研究受到了极大的关注,人们尝试着使用等离子体来取代或者辅助药物和传统的医疗手段来达到更好的治疗效果,这样不仅可以避免药物对人体造成的副作用,如化疗手段等给人们带来巨大的伤害,而且更加快速高效,不会对人体产生明显伤害.国际上许多课题组在等离子体医学的诸多应用方向,如凝血、慢性伤口愈合、癌细胞处理、牙齿根管治疗等方面进行了相关研究,并取得了一定的研究成果.本文主要从等离子体医学入手,首先介绍几种典型的用于等离子体医学的大气压低温等离子体源然后简要介绍了大气压低温等离子体与生物体相互作用的机制、国际上等离子体医学的几个研究方向(病菌的灭活、癌细胞处理、正常细胞的处理、凝血等),及等离子体医学的临床应用研究情况,文章最后简要分析了等离子体医学目前的机遇和挑战,并对等离子体医学的未来研究进行了展望. 展开更多

关键词 等离子体医学 等离子体源 大气压等离子体 低温等离子体 医疗应用

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等离子体射流及其医学应用 被引量：86

5

作者 卢新培 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1416-1425,共10页

由于大气压非平衡等离子体射流装置能够在开放空间、而不是如传统放电仅在放电间隙内产生等离子体,这个显著优点对于许多应用,特别是近几年来兴起的等离子体医学方面的应用是至关重要的。为此,首先对大气压非平衡等离子体射流(N-APPJ)... 由于大气压非平衡等离子体射流装置能够在开放空间、而不是如传统放电仅在放电间隙内产生等离子体,这个显著优点对于许多应用,特别是近几年来兴起的等离子体医学方面的应用是至关重要的。为此,首先对大气压非平衡等离子体射流(N-APPJ)的研究现状进行阐述,结合作者课题组所作的研究,以及国内外其他研究者的成果,分别介绍几种以惰性气体、氮气和空气作为工作气体的典型的N-APPJ。此外,由于等离子体医学的发展与N-APPJ的发展是紧密联系的,还简要介绍了等离子体医学的发展历史,并对等离子体医学的两个代表性的研究方向,即N-APPJ在口腔医学和诱导癌细胞凋亡这两个研究方向的最新研究成果作了概述。最后对等离子体射流和等离子体医学所面临的一些问题,及未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 大气压等离子体 非平衡等离子体 等离子体射流 等离子体医学 介质阻挡放电 口腔医学 细胞凋亡

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大气压He/O_(2)等离子体活性粒子在水溶液中传质的氧含量效应 被引量：1

6

作者 丁蕴函 王晓龙 +1 位作者 谭震宇 刘亚迪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期2977-2988,共12页

大气压低温等离子体作用于生物组织要穿过其表面几十到几百微米厚的水溶液,将会涉及等离子体中活性粒子在水溶液中的传质,而活性粒子的生成与放电气体的氧含量密切相关。该文基于一维流体模型,研究了在放电气体中不同的氧含量下(体积分... 大气压低温等离子体作用于生物组织要穿过其表面几十到几百微米厚的水溶液,将会涉及等离子体中活性粒子在水溶液中的传质,而活性粒子的生成与放电气体的氧含量密切相关。该文基于一维流体模型,研究了在放电气体中不同的氧含量下(体积分数为0.1%~5%)大气压He/O_(2)等离子体中五种主要活性粒子H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)、HO_(2)、O_(3)及OH在水溶液中的渗透深度分布,并阐释了相关机理。研究表明,氧含量对活性粒子的生成与消耗反应产生较大影响,进而影响到活性粒子在水溶液中的渗透深度。随着氧含量的增加,H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和HO_(2)的渗透深度减小,但仍维持在数百微米以上的可观量值,而O_(3)和OH的渗透深度增加,并可达20μm以上,这一深度使得两种粒子可以直接作用到某些生物组织,因而对于等离子体的生物医学应用具有重要意义。 展开更多

关键词 等离子体粒子传质 氦氧气体 氧含量效应 一维流体模型 等离子体生物医学

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大气压低温等离子体在口腔医学中应用进展 被引量：3

7

作者 谢娜 刘飞 +4 位作者 李子夏 唐成芳 贠宁 姬小婷 王丹杨 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2021年第2期245-249,共5页

等离子体医学是一门结合物理、化学、生命科学以及临床医学等相关学科的一门综合性的交叉学科,其在医学领域中具有非常广泛的应用前景。近年来,等离子体在口腔医学领域中的应用越来越广泛。本文首先阐述了等离子体用于杀毒和灭菌等方面... 等离子体医学是一门结合物理、化学、生命科学以及临床医学等相关学科的一门综合性的交叉学科,其在医学领域中具有非常广泛的应用前景。近年来,等离子体在口腔医学领域中的应用越来越广泛。本文首先阐述了等离子体用于杀毒和灭菌等方面的研究,另外等离子体还可以对口腔中常用的材料通过接枝或引入新的化学官能团,在不破坏材料本身结构和形态的前提下进行表面改性,而且在使用的过程中对口腔组织没有损伤作用。正是由于等离子体具有这些独特的性能,使其在口腔医学领域中的研究不断扩大,现已将其应用在材料改性、美学修复、抗菌、抗炎症、成骨、抗肿瘤等多方面的研究中。未来随着对等离子不断深入以及细致的研究,等离子体有望成为口腔临床医学中一种常规的辅助治疗手段。 展开更多

关键词 大气压低温等离子体 口腔医学 等离子体医学 综述

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典型大气压冷等离子体射流的剂量评估

8

作者 李静 赵潞翔 +5 位作者 罗岚月 张子明 何涛 袁月 张宇 李和平 《南昌大学学报（理科版）》 CAS 北大核心 2023年第2期126-133,共8页

在大气压冷等离子体(Cold atmospheric plasma,CAP)的生物医学应用中,不同强度的CAP处理生物材料会带来具有显著差异的作用效果。因此,引入等离子体剂量来定量化描述等离子体对材料的作用量,从而获得理想的CAP处理效果,对于推动CAP的生... 在大气压冷等离子体(Cold atmospheric plasma,CAP)的生物医学应用中,不同强度的CAP处理生物材料会带来具有显著差异的作用效果。因此,引入等离子体剂量来定量化描述等离子体对材料的作用量,从而获得理想的CAP处理效果,对于推动CAP的生物医学应用具有十分迫切的需求。药学中常采用“半数致死剂量(LD_(50))”描述药物毒性,而我们前期的研究工作表明该方法也适用于等离子体剂量的评估,且具有通用性强、操作便捷等特点。本论文基于LD_(50)-等离子体剂量评估方法获得了大气压射频辉光放电等离子体射流处理人体胚胎肾293细胞的LD_(50)数值,并与另一种典型CAP源,即大气压介质阻挡放电等离子体射流的剂量值进行了对比和分析。本论文工作进一步验证了LD_(50)-等离子体剂量评估方法的可靠性和便捷性,也为两种典型CAP源在生物医学等领域的实际应用提供了一定的理论指导和剂量参考。 展开更多

关键词 大气压冷等离子体 等离子体生物医学 等离子体剂量 体外细胞培养

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基于激光诱导荧光法诊断大气压低温等离子体射流中OH自由基和O原子的时空分布 被引量：22

9

作者 吴淑群 董熙 +2 位作者 裴学凯 岳远富 卢新培 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期82-94,共13页

由于传统辐射光谱法无法对大气压低温等离子体射流中OH自由基和O原子进行定量检测,本文利用自主研制的纳秒脉冲激励针筒型等离子体射流装置,基于单光子和双光子激光诱导荧光法分别对OH自由基和O原子的时空分布进行诊断。结果发现,OH自... 由于传统辐射光谱法无法对大气压低温等离子体射流中OH自由基和O原子进行定量检测,本文利用自主研制的纳秒脉冲激励针筒型等离子体射流装置,基于单光子和双光子激光诱导荧光法分别对OH自由基和O原子的时空分布进行诊断。结果发现,OH自由基和O原子的寿命时间分别为1ms和3ms,远大于脉冲放电持续时间;采用拟合衰减曲线法,得到OH自由基的绝对密度为1012~1013cm-3;发现离喷嘴口越远,OH自由基和O原子密度越低。然而,即使距离喷嘴口数cm的地方,仍然存在大量的OH自由基和O原子;OH自由基和O原子的密度随激励频率和脉冲电压幅值的增加而升高,随H_2O含量和O_2含量的升高而出现先增大后减小的趋势。其中,当氦气中H_2O含量为0.012%时,OH自由基密度达到最大值。当氦气中O2含量为0.5%时,O原子密度达到最大值。本文研究为调控和优化低温等离子体射流中OH自由基和O原子密度提供重要科学依据。 展开更多

关键词 大气压低温等离子体射流 激光诱导荧光 活性粒子 等离子体医学 OH自由基 O原子 等离子体活性

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大气压非平衡等离子体射流 被引量：23

10

作者 吴淑群 聂兰兰 卢新培 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2602-2624,共23页

大气压非平衡等离子体射流(APNP-Js)的显著优点是可以在开放空间内而非狭窄放电间隙内(如介质阻挡放电)产生非平衡等离子体,APNP-Js已成为低温等离子体应用领域的1项新型关键技术。为此,首先从驱动电源的角度出发,分别介绍了直流、交流... 大气压非平衡等离子体射流(APNP-Js)的显著优点是可以在开放空间内而非狭窄放电间隙内(如介质阻挡放电)产生非平衡等离子体,APNP-Js已成为低温等离子体应用领域的1项新型关键技术。为此,首先从驱动电源的角度出发,分别介绍了直流、交流、射频、微波、脉冲和双电源驱动的几种典型APNP-Js。其次比较了不同电源驱动的APNP-Js特性,发现在消耗功率相同的情况下,脉冲驱动模式下的APNP-Js长度更长,APNP-Js推进速度更快,活性粒子数密度更高,而气体温度则保持在常温。再次进一步分析了电源参数对APNP-Js的影响,1随着频率从1 Hz上升至射频范围,APNP-Js长度总体变短,APNP-Js推进形状由"等离子体子弹"转变为连续柱状;2随着脉冲上升沿从几μs降低至50 ns,不仅APNP-Js推进速度加快,而且APNP-Js长度增加,电子温度更高,活性更强;3通过比较正负极性电压驱动的APNP-Js特性,发现负极性APNP-Js长度更短,APNP-Js推进速度更慢,射流携带电流更小,但等离子体通道中电场强度更高。最后讨论了驱动电源特性与APNP-Js参数之间的关系,并对APNP-Js面临的一些关键问题和发展方向进行了展望,如利用最少的电源功率来驱动APNP-Js以获得最高的活性粒子数密度、电源输出能量耦合进等离子体后如何分配优化等。 展开更多

关键词 大气压非平衡等离子体 等离子体射流 脉冲放电 活性粒子 等离子体医学 驱动电源 气体放电

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等离子体医学（生物学）的新进展：等离子体治疗仪

11

《科技开发动态》 1996年第3期18-19,共2页

关键词 等离子体医学 等离子体治疗仪

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沿面空气等离子体对HaCaT细胞因子mRNA表达及分泌的影响

12

作者 钟世玉 董颖颖 +2 位作者 刘定新 肖生祥 孔刚玉 《中国皮肤性病学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1004-1008,共5页

目的探讨等离子体对Ha Ca T细胞活性、细胞因子表达的影响及作用机制,为其在皮肤创伤愈合的应用提供理论依据。方法 CCK-8法测定不同时间等离子体处理对Ha Ca T细胞活性的影响,流式细胞术检测处理后细胞内活性氧水平改变,并与有NAC存在... 目的探讨等离子体对Ha Ca T细胞活性、细胞因子表达的影响及作用机制,为其在皮肤创伤愈合的应用提供理论依据。方法 CCK-8法测定不同时间等离子体处理对Ha Ca T细胞活性的影响,流式细胞术检测处理后细胞内活性氧水平改变,并与有NAC存在条件下的改变进行比较;酶标仪检测处理介质PBS中H2O2浓度;采用ELISA及Realtime PCR方法分析等离子体处理后Ha Ca T生成细胞因子在蛋白和mRNA水平的改变。结果沿面空气等离子体对Ha Ca T细胞具有细胞毒性,呈剂量-时间依赖性。等离子体处理可升高细胞内ROS水平,NAC能够明显抑制等离子体处理引起的Ha Ca T细胞活性下降及细胞内ROS水平的增加。与对照组相比,等离子体照射可在不同程度上引起细胞因子IL-1βmRNA水平的增加,可明显增加IL-6、IL-8、VEGF蛋白及mRNA的水平。结论空气沿面等离子可通过提高细胞内ROS水平发挥细胞毒性作用,其一定程度上的促炎作用及促进生长因子的分泌作用可能在创伤愈合治疗中具有重要意义。 展开更多

关键词 低温等离子体 角质形成细胞 细胞内活性氧 细胞因子 创伤愈合 等离子体医学

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大面积常压表面等离子体快速消毒灭菌实验研究 被引量：6

13

作者 郑超 寇艳芹 +3 位作者 刘振 李驰波 黄逸凡 闫克平 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2558-2563,共6页

为评价一种可触摸等离子体的消毒灭菌效果,利用自制微秒脉冲电源和等离子体反应器,产生了面积为459 cm2的常压表面介质阻挡放电（SDBD）等离子体,以琼脂平板表面的细菌为处理对象,研究了等离子体的消毒灭菌过程。研究结果表明：等离子... 为评价一种可触摸等离子体的消毒灭菌效果,利用自制微秒脉冲电源和等离子体反应器,产生了面积为459 cm2的常压表面介质阻挡放电（SDBD）等离子体,以琼脂平板表面的细菌为处理对象,研究了等离子体的消毒灭菌过程。研究结果表明：等离子体的灭菌过程主要发生在前5~10 s,初始细菌数量约为104 CFU时,大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌和铜绿假单胞菌都被杀灭2.5~2.8个对数;初始细菌数量低于600 CFU时,等离子体处理10 s后细菌被全部杀光;等离子体的消毒灭菌效率随着处理间距的增大而降低,当处理间距由1 cm增大到4 cm时,大肠杆菌的杀灭对数值由2.7下降到1.1。因此,等离子体可在10 s内快速有效的杀灭琼脂平板上的试验菌。 展开更多

关键词 低温等离子体 大气压等离子体 微秒脉冲 表面介质阻挡放电 等离子体医学 消毒灭菌 手消毒 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌

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冷等离子体及其在促进皮肤伤口愈合中的研究进展 被引量：3

14

作者 刘阳 郭鹏 +3 位作者 张楠 王福金 王靖宇 王爱国 《实验动物科学》 2022年第6期96-103,共8页

皮肤伤口的愈合一直是医学界关注的焦点。21世纪以来,冷等离子体医学的快速发展为促进皮肤伤口的愈合提供了优良的治疗手段。本文就冷等离子体的概念和分类、产生和使用方法及其在医学中的应用进行了简要概述。在此基础上,着重综述了冷... 皮肤伤口的愈合一直是医学界关注的焦点。21世纪以来,冷等离子体医学的快速发展为促进皮肤伤口的愈合提供了优良的治疗手段。本文就冷等离子体的概念和分类、产生和使用方法及其在医学中的应用进行了简要概述。在此基础上,着重综述了冷等离子体在促进伤口凝血期、炎症期、迁移/增殖期、重塑期进展的相关分子机制。 展开更多

关键词 冷等离子体 等离子体医学 皮肤伤口愈合

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等离子体对人体组织的渗透作用:研究现状与前沿问题 被引量：20

15

作者 刘定新 何桐桐 张浩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2329-2342,共14页

大气压冷等离子体具有取代或辅助药物用于临床治疗的巨大潜力,而人们普遍认为这是等离子体产生的活性粒子起到关键作用。活性粒子对人体组织的渗透深度决定了等离子体医学的应用范围,关系到该学科的未来研究方向,但目前学术界尚缺乏统... 大气压冷等离子体具有取代或辅助药物用于临床治疗的巨大潜力,而人们普遍认为这是等离子体产生的活性粒子起到关键作用。活性粒子对人体组织的渗透深度决定了等离子体医学的应用范围,关系到该学科的未来研究方向,但目前学术界尚缺乏统一的认识。文中从人体组织模型、动物实验和临床试验3个层面,综述了近几年等离子体对人体组织渗透作用的研究工作,分析了等离子体产生的活性粒子在渗透过程中的物理与化学行为,并讨论了几种提高活性粒子渗透深度的方法。等离子体对人体组织的渗透作用存在诸多待解的科学问题,该综述将为相关的研究工作提供参考。 展开更多

关键词 大气压冷等离子体 等离子体医学 活性粒子 人体组织 渗透作用

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大气压冷等离子体射流研究进展 被引量：6

16

作者 江南 曹则贤 《物理》 CAS 北大核心 2011年第11期734-741,共8页

有许多种方法可用于在大气中产生等离子体射流,冷等离子体(离子温度在室温附近)射流即是其中的一种.近年来,人们发现氦气或其它惰性气体通过毛细管介质阻挡放电形成的冷等离子体射流具有类似子弹的传输特性,在有机材料表面改性、等离子... 有许多种方法可用于在大气中产生等离子体射流,冷等离子体(离子温度在室温附近)射流即是其中的一种.近年来,人们发现氦气或其它惰性气体通过毛细管介质阻挡放电形成的冷等离子体射流具有类似子弹的传输特性,在有机材料表面改性、等离子体医学等领域获得了广泛的应用.通过专门设计的一系列实验,我们逐渐揭示了其产生机理,并深入研究了传输特性.文章简要介绍近年来我们所做的有关大气压冷等离子体的实验过程以及获得的一些重要结论.在对这种等离子体深入了解的基础上,作者还开发了一种新装置,该装置的最大特点是既利用了氦气在辅助放电方面的特性,又不消耗这种昂贵的资源;并且它还特别适合于在臭氧层修复、等离子体医学等方面的应用. 展开更多

关键词 冷等离子体 大气压等离子体射流 介质阻挡放电 电晕放电 电荷溢流 纹影术 氦泡 等离子体医学

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可触摸低温等离子体对硅胶手的消毒灭菌实验研究 被引量：1

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作者 郑超 寇艳芹 +3 位作者 刘振 姜红强 黄逸凡 闫克平 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期303-307,共5页

本文采用自主研制的可触摸式低温等离子体系统,研究了等离子体对硅胶手表面的消毒灭菌效果,以模拟和评估对人手的处理。等离子体处理硅胶手表面的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌和铜绿假单胞菌时,并无显著差异。等离子体的消... 本文采用自主研制的可触摸式低温等离子体系统,研究了等离子体对硅胶手表面的消毒灭菌效果,以模拟和评估对人手的处理。等离子体处理硅胶手表面的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌和铜绿假单胞菌时,并无显著差异。等离子体的消毒灭菌效率随时间的延长而提高,随细菌初始密度的增高而降低。细菌初始数量为1.0×10~6~1.0×10~7 CFU时,灭菌过程主要发生在前5 s,灭菌率在99%以上。本研究为研制可用于人手的新型等离子体设备奠定了基础。 展开更多

关键词 低温等离子体 等离子体医学 消毒灭菌 手消毒

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