作者:卢新培等 来源:《应用物理》 发布时间:2012-5-7 16:12:57
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科学家研制出等离子体手电

等离子体手电能够在几分钟里杀死细菌。
图片来源:《物理学杂志D:应用物理》
 
在医院杀死有害细菌是一件难事,而在野外,这就更是一个大问题了。如今,研究人员研制出一种便携式“手电”,能够发出冷等离子体射线,从而在几分钟之内杀死细菌。
 
医学家一直对等离子体抱有很大的期望。这种放电产生的由自由电子和离子构成的气体已经被证明能够破坏病原体,帮助愈合伤口,以及有选择地杀死癌细胞。科学家对于等离子体的工作机制尚未完全搞清,但它似乎能够在空气中产生一种所谓的活性氧。这些高活性分子能够氧化细胞膜并损伤脱氧核糖核酸(DNA)。
 
研究人员正在对等离子体设备进行临床测试,旨在搞清它们是否能够安全地使用。但这些设备原型却存在着一定的缺陷——它们要么需要额外的电源以提供放电所需的数千伏特的电量,要么需要外部的气体供给以维持等离子体的数量。这些缺陷使得等离子体设备很难在紧急呼叫、自然灾害响应,或军事行动中加以应用。
 
如今,由中国华中科技大学教授卢新培率领的一个研究团队相信,他们研制的一种新装置能够克服这些缺陷。研究人员将这种设备原型称为等离子体手电,它由一个普通的12伏特电池提供能量,并且在露天作业,没有气体供给。
 
研究人员表示,这种手提设备在哪里都可以使用。研究小组成员之一、澳大利亚林德菲尔德市联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的Kostya Ostrikov说:“该设备只需要非常低的能量,即便断开墙壁电源也能够产生等离子体。”
 
为了对这种装置进行测试,研究人员培育了粪肠球菌(Enterococcus faecalis)厚膜,这种细菌已知能够感染牙根管,并且耐高温和抗生素。
 
研究人员同时利用一些生物膜作为对照组,之后用这种等离子体手电在5毫米的距离对这些样品进行了5分钟的照射。最后,研究人员又用两种荧光溶液对全部样品进行了标记——其中绿色溶液用来标记活细胞,而红色溶液则用来标记死细胞。
 
结果表明,对照组依然是绿色的,而粪肠球菌样本几乎都变成了红色。研究人员日前在《物理学杂志D:应用物理》网络版上报告了这一研究成果。
 
与其他医疗设备一样,等离子体手电还必须经历严格的临床测试。但Ostrikov表示,除了使其更小并优化效率外,等离子体手电几乎已是商业设备了。(来源:中国科学报 赵熙熙)
 
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