Sposób i urządzenie do generacji nierównowagowej plazmy niskotemperaturowej

Sposób generacji nierównowagowej plazmy niskotemperaturowej do zastosowań biomedycznych polega na tym, że przez rurę ceramiczną umieszczoną w wewnętrznej obudowie dielektrycznej owiniętej ekranem i znajdującej się w zewnętrznej obudowie ceramicznej, podaje się gaz procesowy, korzystnie hel w zakresie przepływów od 400 ml/min do 500 ml/min pod ciśnieniem 1 atm. Urządzenie do generacji nierównowagowej plazmy niskotemperaturowej do zastosowań biomedycznych składa się z zewnętrznej obudowy dielektrycznej umieszczonej wewnątrz obudowy ceramicznej, owiniętej ekranem przewodzącym połączonym z przewodem ochronnym, natomiast wewnątrz wewnętrznej obudowy znajduje się rura ceramiczną, z dwoma nałożonymi na nią metalowymi elektrodami pierścieniowymi, pomiędzy którymi znajduje się dystansownik z materiału dielektrycznego, zaś do pierwszej elektrody pierścieniowej podłączony jest przewód wysokiego napięcia, natomiast druga elektroda pierścieniowa jest podłączona do przewodu neutralnego.

Jednym z najważniejszych obszarów zastosowania technologii plazmowych jest wykorzystanie plazmy nierównowagowej w inżynierii środowiska i medycynie. Ze względu na niewielkie wymiary i prostotę konstrukcji opracowanego reaktora, możliwe jest jego zastosowanie w stomatologii i medycynie m.in. do leczenia trudno gojących się ran, w dermatologii i medycynie estetycznej, w usuwaniu bakterii z powierzchni biologicznych oraz sprzętu medycznego, modyfikacja materiałów mająca na celu lepszą biokompatybilność. W świetle ostatnich badań nad plazmą nietermiczną, w połączeniu z innymi rodzajami terapii, plazma nierównowagowa może być także używana do niszczenia komórek rakowych.

- zgodność z normami
- wprowadzenie nowego produktu/usługi

reaktor plazmowy, plazma niskotemperaturowa, dekontaminacja i modyfikacja powierzchni, biomedycyna

W porównaniu do zastosowania środków chemicznych, użycie plazmy pozwala nie tylko na redukcję kosztów, ale także na zmniejszenie negatywnego oddziaływania na środowisko. Dodatkowe obniżenie kosztów może być osiągnięte dzięki zastosowaniu reaktorów plazmowych, które nie wymagałyby skomplikowanych i drogich układów próżniowych. Przykładem takich reaktorów są reaktory plazmowe o budowie dyszy, pracujące pod ciśnieniem atmosferycznym.
Opracowany reaktor charakteryzuje się możliwością wytwarzania plazmy o niskiej, bezpiecznej dla pacjentów temperaturze, przy równoczesnym zachowaniu odpowiednich właściwości dekontaminacyjnych gazu poddanego obróbce plazmowej. Zastosowana konstrukcja reaktora i zintegrowanego z nim układu kontrolno-pomiarowego pozwala na jego łatwy transport, szybkie przygotowanie stanowiska oraz bezpieczną i prostą obsługę przez personel medyczny. Zastosowanie łatwo dostępnych materiałów oraz elementów elektrycznych i hydraulicznych, pozwala na znaczne obniżenie kosztów produkcji urządzenia, umożliwiając dostęp do nowoczesnych technologii plazmowych szerokiemu gronu odbiorców.
Komercjalizacja wynalazku może pozwolić nie tylko na rozwój regionalnej gospodarki zwiększając jej konkurencyjność i stwarzając nowe miejsca pracy, ale także stanowić znaczny postęp w gałęziach nauki związanych z medycyną i inżynierią środowiska.

- Nauki biologiczne - Biotechnologia / farmaceutyka
- Nauki biologiczne - Kosmetologia / kosmetyka
- Nauki biologiczne - zdrowie, medycyna

- prototyp
- zakończone badania
- technologia gotowa do zastosowania

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku

- instytut naukowo - badawczy, uniwersytet
- ośrodek transferu technologii
- przemysł
- usługi

Opracowano i wykonano działający prototyp, składający się z reaktora plazmowego oraz układu sterującego parametrami wyładowania. Wykonane zostały pomiary potwierdzające skuteczność zastosowania reaktora w dekontaminacji i modyfikacji powierzchni na przykładzie dekontaminacji bakterii E. coli w środowisku suchym i wodnym oraz badania nad modyfikacją zwilżalności polimerów. Z myślą o bezpieczeństwie zastosowania reaktora w medycynie, wyznaczono profile temperaturowe strumienia gazu poddanego obróbce plazmowej, wykluczając ryzyko poparzenia podczas korzystania z reaktora. Wykonano także badania mające na celu określenie składu gazu poddanego obróbce plazmowej.
Działający prototyp pozwala na szybką demonstrację działania lub przeprowadzenie badań za pomocą reaktora, wymagając do działania tylko napięcia sieciowego oraz podłączenia gazów procesowych.
Na potrzeby projektowania oraz optymalizacji działania reaktora, oprócz rysunków technicznych i opisu materiałów, stworzono model numeryczny wspomagający dobór optymalnych parametrów pracy reaktora.