La medicina del plasma è un campo emergente, poiché i plasmi sono promettenti per l'uso in un'ampia gamma di terapie, dalla guarigione delle ferite al trattamento del cancro. I getti di plasma sono le principali sorgenti di plasma tipicamente utilizzate nelle applicazioni di superficie al plasma. Prima che le applicazioni possano progredire, però, è necessaria una migliore comprensione di come i getti di plasma modificano le superfici dei tessuti biologici.

Per aiutare con questa comprensione, ricercatori dell'Accademia Russa delle Scienze hanno condotto simulazioni al computer dell'interazione tra un getto di plasma a pressione atmosferica con una superficie che ha proprietà simili al siero sanguigno. Presentano la loro analisi nel Rivista di fisica applicata .

"Durante l'utilizzo dei getti di plasma ai fini della medicina del plasma, è importante sapere che la presenza o meno della superficie trattata in prossimità di un getto influenza significativamente i parametri del getto, "ha detto Natalia Babaeva, uno degli autori. "Per esempio, le ferite con siero sanguigno possono avere proprietà diverse. Queste proprietà possono variare anche durante il trattamento al plasma."

A seconda delle caratteristiche del tessuto da trattare, il getto di plasma può comportarsi in molti modi diversi. Le onde di ionizzazione prodotte dai getti di plasma possono riflettersi avanti e indietro, oppure possono diffondersi sul tessuto come scarico superficiale.

Per il tipo di plasma studiato da Babaeva e dal suo team, hanno scoperto che la superficie simile al biomateriale può portare a riflessioni multiple del getto di plasma, e ad ogni passaggio, il numero di elettroni e radicali, un tipo di molecola molto reattiva, aumenta. Nello specifico, i radicali identificati sono ossigeno, idrossido, perossido di idrogeno, ozono, e ossido nitrico, noto anche come specie reattive dell'ossigeno e specie reattive dell'azoto.

"Le specie reattive dell'ossigeno e le specie reattive dell'azoto sono importanti per le azioni dei farmaci antimicrobici, cancro, e terapie per la guarigione delle ferite, "Babaeva ha detto, aggiungendo che entrambi svolgono un ruolo attivo nel sistema immunitario di animali e piante.

Quantificare questi radicali e comprendere la direzione e l'entità del loro flusso è importante per ottimizzare i plasmi per l'uso in applicazioni biomediche, dove la capacità di controllare il proprio comportamento in una certa misura è cruciale. Le simulazioni del team forniscono i mezzi per prevedere questo comportamento.

"Questa previsione è molto importante, in quanto determina il potenziale di trattamento al plasma, " ha detto Babaeva. "La nostra ricerca aggiunge alcune conoscenze sul comportamento particolare del getto in presenza di superfici altamente conduttive".