Plasma wordt vaak de vierde aggregatietoestand genoemd, naast vast, vloeibaar en gas. Een atoom of molecuul heeft in normale gasfase een gelijk aantal positief en negatief geladen deeltjes. Als men een elektron verwijdert of toevoegt verandert het in een geladen deeltje, ook wel ion genoemd. Daarom noemt met plasma ook wel gedeeltelijk geïoniseerd gas. Buiten geladen deeltjes bestaat dit gedeeltelijk geïoniseerd gas ook uit neutralen, reactieve chemische deeltjes en straling. Dit zorgt ervoor dat plasma chemisch reactief is. Door hun chemische activiteit kunnen plasmas gebruikt worden voor verscheidene doeleinden, van materiële wijziging en gasconversie tot wondgenezing. Aangezien ionisatie geen spontaan proces is doordat er een grote hoeveelheid energie voor nodig is, nemen gewone plasmas zeer hoge temperaturen aan.

“Ondertussen heeft men ook ontdekt hoe koud plasma kan aangemaakt worden dat kamertemperatuur heeft”, vertelt Ivana.

“Door de lage temperatuur van het plasma kan het gebruikt worden voor onder andere medische toepassingen. Koud-plasma doodt immers bacteriën, stimuleert celgroei en bevordert doorbloeding. Het wordt dan ook vaak gebruikt bij wondverzorging, zeker bij chronische wonden waarbij het normale genezingsproces is verstoord”, vervolgt ze.

“Tijdens de literatuurstudie van mijn masterthesis geraakte ik geïnteresseerd in koude plasma technologieën. Hoewel ik afstudeerde in fysica, heb ik altijd een interesse gehad voor biomedische wetenschappen en volg ik de therapeutische vooruitgang in de medische sector op de voet. Hierdoor zag ik dat het doctoraatsproject waarvoor ik solliciteerde een perfecte match was voor mijn toekomstig onderzoek. Ik ben blij dat ik de kans heb gekregen om bij te dragen aan de groeiende sector van plasmamedicatie”

“In mijn onderzoek heb ik me gericht op actuele problemen die zich aandienen binnen de plasmageneeskunde”, zegt Ivana.

“Er worden verschillende types van plasmabronnen ontwikkeld voor wondzorg. Enkele daarvan zijn medisch gecertifieerd maar worden nog niet commercieel gebruikt in ziekenhuizen. Dit komt door de strenge regelgeving voor plasmabronnen die toegepast worden op mensen. Het plasma moet enerzijds elektromagnetisch compatibel zijn met de menselijke huid. Anderzijds moet het plasma, dat wordt opgewekt bij atmosfeerdruk, koud en stabiel zijn. Bovendien moet het die chemische deeltjes genereren die cruciaal zijn om de wondgenezing te bevorderen” legt Ivana uit.

“Ik onderzocht hoe de multiphase plasma-aërosolreactor waarmee het plasma aangemaakt wordt, geoptimaliseerd kan worden voor het veilig gebruik op biomolecules, cellen en weefsels. In dit onderzoek hebben we geleerd hoe we de ontwikkeling van chemische actieve deeltjes in plasma kunnen perfectioneren, en deze kunnen gebruiken om cellgroei te verbeteren en lokaal medicatie toe te passen. Onze laatste resultaten tonen een veelbelovende toekomst voor koude atmosferische plasmas om gebruikt te worden bij chronische-wondgenezing via de toepassing van medicatie”, besluit ze.

Lees een uitgebreidere samenvatting of het volledige doctoraat

-

Titel doctoraat: Plasma bij atmosferische druk in combinatie met aerosol voor biomedische toepassingen

-

Contact: Ivana Sremački, Christophe Leys, Anton Nikiforov

Ivana Sremački voltooide haar bachelor- en masterstudies aan de afdeling Natuurkunde van de Faculteit der Wetenschappen in Novi Sad, Servië. Tijdens haar masterstudies onderzocht ze de Starkverbreding van atoomlijnen in argonboogplasma voor plasmadiagnose.

Ze vervolgde haar studie als doctoraatsstudent aan de Universiteit Gent (onderzoekseenheid Plasmatechnologie), waar ze argon plasmastraal gekoppeld met aerosol voor biomedische toepassing onderzocht onder mentorschap van prof. Leys en dr. Nikiforov.

Tijdens haar 4-jarige onderzoek bezocht ze enkele vooraanstaande academische instellingen (Instituut voor Plasmafysica INP Greifswald, Jozef Stefan Instituut en ONKO Instituut in Ljubljana, en Skelet Biologie en Ingenieurscentrum in Leuven). Tijdens deze verblijven is geavanceerd onderzoek verricht op het gebied van plasmavloeistofchemie en biologie. Zij presenteerde haar onderzoek op 6 internationale conferenties en is de auteur van 6 internationale A1 artikels, waarvan ze bij 4 de eerste auteur is. Hiernaast is ze eerste auteur bij 2 C1 artikels. Ze hielp bachelorstudenten bij de afdeling Fysica en masterstudenten  van de afdeling Plasmafysica.

-

Redacteur: Jeroen Ongenae - Illustrator: Roger Van Hecke