大气压低温、甚至是常温等离
子体射流的出现
, 它大大促进了人们对等离子体医
学应用的研究
. 因为APNP 射流能够在周围大气中产
生
, 不需要真空设备, 且可直接与活体相接触而不会
出现热感或电击感
. 这就使得等离子体直接处理活
体组织变为现实
中国科学
: 技术科学 2011 年第 41 卷第 10 期: 1279 ~ 1298
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中文版发表信息
: 熊紫兰, 卢新培, 曹颖光. 等离子体医学. 中国科学: 技术科学, 2011, 41: 12791298, doi: 10.1360/092011-717
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS
论 文
等离子体医学
熊紫兰
①, 卢新培①*, 曹颖光②
① 华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室
, 武汉 430074;
② 华中科技大学同济医学院附属医院
, 武汉 430030
* E-mail:
luxinpei@hust.edu.cn
收稿日期
: 2011-06-18; 接受日期: 2011-08-02
国家自然科学基金
(批准号: 10875048, 51077063)、高等学校博士学科点专项科研基金(RFDP)(批准号: 20100142110005)和长江学者计划资
助项目
摘要
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
.
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
1
引言
大气压非平衡等离子体
(APNP)是近年来兴起的
一个新兴的研究领域
. 由于其不需要真空系统, 大气
压非平衡等离子体在航天、环境、生物医疗、材料的
表面处理、食品杀菌、废水处理等方面的应用受到了
诸多的关注
[1~15]. 此外, 人们还在不断地探索研究
APNP
的潜在新兴应用, 试图将其推广到更多的应用
中
. 等离子体医学就是最近几年兴起的一个具有重
大应用前景的研究方向
. 国际上已经有许多课题组
开始了这方面的研究工作
, 并在多个应用领域, 如病
菌的灭活、血液凝结、皮肤病治疗、口腔临床应用、
癌细胞处理等取得了一些可喜的成果
[16~20]. 研究表
明
APNP 具有安全高效、无毒无副作用等优点. 用
APNP
取代或者辅助药物用于临床治疗, 它可以获得
更好的治病效果
, 这对人类来说无疑是极大的诱惑.
正因为如此
, 等离子体医学从其诞生的那天开始就
受到了人们的极大关注
, 且这些年来人们对其研究
的热情仍在不断地增加
.
自从
1996 年美国的Laroussi 博士[21]在IEEE Trans
Plasma Sci
上发表第一篇关于大APNP 应用于灭菌方
面的文章以来
, APNP 在生物学、医学和环境科学方
面的应用越来越受到人们的重视
. 在1998 年IEEE
International Conference On Plasma Science(ICOPS)
上
只有
3 篇关于该研究领域的论文. 而到了2010 年的
ICOPS
上大气压等离子体在生物学、医学和环境科学
熊紫兰等
: 等离子体医学
1280
方面应用的分会收到的论文达到约
70 篇, 是ICOPS 最
大的分会
. 其他一些国际会议, 如IEEE International
Pulsed Power Conference (PPC), IEEE International
Power Modulator Conference (PMC), Bioelectromagnetics
Annual Meeting (BEMS), International Conference
on Plasma Medicine (ICPM)
等国际会议都相继增加了
APNP
在生物学、医学和环境科学方面应用的分会
(
其中ICPM 则是专门针对该研究领域而举行的国际
会议
). IEEE Trans Plasma Sci 期刊还从2000 年开始每
隔一年出一期大气压等离子体在生物学、医学和环境科
学方面应用的专刊
. 此外, 其他一些期刊, 如Plasma
Processes and Polymers, Journal of Physics D: Applied
Physics, New Journal of Physics
等国际期刊也相继出
版专刊报道大气压等离子体在生物学、医学和环境科
学方面应用的最新研究成果
. 以“等离子体医学”命名
的期刊也于最近诞生了
. 由此可见大气压等离子体在
生物学、医学和环境科学方面应用——
“等离子体医
学
”这个新兴的学科已引起国际上的重大关注.
特别是最近几年
, 大气压低温、甚至是常温等离
子体射流的出现
, 它大大促进了人们对等离子体医
学应用的研究
. 因为APNP 射流能够在周围大气中产
生
, 不需要真空设备, 且可直接与活体相接触而不会
出现热感或电击感
. 这就使得等离子体直接处理活
体组织变为现实
. 不过现在大多数的APNP 射流都采
用惰性气体
(He, Ar 等)或者惰性气体混有少量活性气
体如
He/O2 作为工作气体, 这就又使得它的应用受到
了一定的限制
. 可喜的是, 由于研究者的不断努力,
使得直接使用空气作为工作气体也能产生
APNP 射
流
, 这就使得其应用更加方便, 且降低了应用成本.
APNP
射流在生物医学方面的应用是利用其所
产生的各种自由基、带电粒子、紫外线等的共同作用
来达到处理效果的
. 现在人们对等离子体医学的应
用研究主要集中在辅助伤口治疗、血液凝结、牙齿根
管治疗、杀灭癌细胞、消毒等
.
本文主要介绍国内外
APNP 在医学方面的应用.
文章首先介绍了几种典型的
APNP 等离子体射流装
置
. 第二部分着重介绍了国内外在等离子体医学各
应用领域
(病菌的灭活、癌细胞的处理、正常细胞的
处理、凝血、质粒
DNA 及蛋白质处理等)的研究成果.
文章最后对等离子体医学的未来发展进行了展望
.
2
几个典型的APNP 射流源
由于受到等离子体医学及其他
APNP 射流应用
的驱使
, 人们研制出了多种多样的APNP 射流源. 我
们这里就不对其做一一介绍了
, 感兴趣的读者可参见
文献
[22~31]. 下面仅介绍几种典型的APNP 射流源.
2.1
单电极等离子体装置
这类装置只有一个电极
, 能够直接或间接在周
围大气中产生等离子体
, 如图1 所示. 这个装置称之
为单电极悬浮
DBD 装置[22], 它使用皮肤或者其他的
活体组织作为另一个电极
, 当人体接近高压电极时,
间隙被击穿产生等离子体
. 该等离子体装置由于本
质上是一种
DBD放电装置, 因此它只能用交流取得.
此外
, 由于它采用的是平板电极, 因而不存在场致
增强效应
, 所以该装置的放电间隙通常在毫米量级.
由于其上述特点
, 它对于面积较大的平滑表面的处
理比较有利
. 图2 给出了一种直流驱动空气等离子
体针装置
. 该装置采用直流电源驱动, 不仅价格低
廉
, 且直接使用周围空气作为工作气体, 当放电间
隙达
2 cm 时也可以放电[23]. 由于这个显著的优点,
图
1 (a) 单电极悬浮DBD 装置结构示意图; (b) 人手接触产生等离子体的照片[22]
中国科学
: 技术科学 2011 年 第41 卷 第10 期
1281
图
2 直流空气等离子体针[23]
该装置对于局部处理
, 特别是三维不规则表面的处
理就有其特有的优势
. 此外, 该装置也可以采用空心
电极
, 从而可以人为控制工作气体. 图3 给出了另一
种典型的单电极等离子体装置
[24], 该等离子体装置
用惰性气体作为工作气体
, 它可以产生几个厘米长
的常温等离子体射流
. 由于射流较长, 因此其操作非
常方便
. 此外, 由于它的工作气体是可控的, 因此对
于有些研究
, 如研究等离子体与细胞相互作用机理时,
研究者希望精确控制工作条件
, 利用这种装置就非
常合适
.
2.2
双电极等离子体装置
这类装置有
2 个电极. 几种典型的装置如图4, 5
所示
[25, 26]. 图4 所示的装置也是一种变形的DBD 放
电装置
. 不过这种装置的电极结构设计使射流外部
也具有较高的电场
, 这对于产生长射流是非常有利
的
. 这也是为什么该装置可以产生如此长的大气压
常温等离子体射流的一个重要原因
. 此外, 该装置
所产生的等离子体人体可以任意触摸
, 因此它非常
适合于等离子体医学方面的应用研究
. 图5 所示的
装置也是类似于
DBD 放电装置, 但它有一个显著的
缺点就是
, 当被处理物体离喷嘴太近时, 就可能从
内电极与被处理物体之间直接放电
, 这是在应用时
必须注意的
.
图
3 (a) 实验装置示意图; (b) 等离子体照片[24]
图
4 (a) 实验装置示意图; (b) 电压为5 kV, 频率40 kHz, 氦气流速为15 L/min 时产生的等离子体喷流照片[25]
熊紫兰等
: 等离子体医学
1282
图
5 等离子体喷流装置结构示意图以及与人体皮肤相接触的照片[26]
3
等离子体的各种活性成分及其各自所起
的作用
APNP
中含有多种不同的活性成分, 如紫外线
(UV),
带电粒子(电子、正负离子等), 化学活性粒子
(ROS
和RNS 等)等. 依其使用的工作气体及等离子
体源的不同
, 其成分和含量也各不相同[32~39]. 在等
离子体与生物体相互作用过程中
, 这些成分都可能
起到一定的作用
, 下面我们对这些成分的影响效果
进行简要的介绍和分析
.
3.1
紫外线
目前
, 人们对紫外线对生物体的作用从分子水
平、细胞水平和生物体水平分别进行了研究
, 研究表
明紫外线的波长和剂量决定了其作用效果
. 相关研
究表明
, UVC(200~290 nm)是造成伤害最大的紫外波
段
, 其主要作用于生物体的DNA 和蛋白质, 可以使
DNA
的遗传特性发生改变, 使蛋白质(骨架蛋白、酶
等
)变性, 从而失活生物体[40]. 而Soloshenko 等人[41]
的研究则表明在低气压下
160~220 nm 的紫外线在杀
菌过程中起到了主要作用
.
3.2
带电粒子
等离子体中的带电粒子包括电子和各种正负离
子
. 相关研究表明, 这些带电粒子对病菌都有灭活作
用
. Dobrynin 等人[42]对正负离子的杀菌效果进行了对
比
, 研究表明正负离子的杀菌效率相差不超过10%~
15%.
此外, 不同的工作气体所产生的带电粒子各不
相同
. 如当使用He/N2 作为工作气体时, 主要的离子
为
He+, He2
+
, 或N2
+
; 而当使用He/O2 作为工作气体
时
, 除了He+, He2
+
, O2
+
和电子, 还有O2
离子, 且O2
在杀菌中起到了重要作用
[43]. 再者, 当使用空气作为
工作气体时
, 除了电子和氧的各种离子(O+, O2
+
, O,
O
2
等)外, 还含有大量氮的离子(N2
+
, N+等)和N 的氧
化物离子
(NO+等). 而这些离子在杀菌消毒、凝血、
材料表面除垢
(如牙齿美白[44])等方面起到了重要的
作用
. 但值得注意的是, 一般来说, 氮的氧化物对人
体是有害的
, 在临床应用的时候要避免产生过量的
NO
x, 以免对人体造成危害.
3.3
活性氧粒子(ROS)
通常
, 等离子体中所谓的活性粒子包括活性氮
粒子
RNS 和活性氧粒子ROS, 但一般认为活性氧粒
子对生物体作用时起着最重要的作用
. 不同的工作
气体所产生的
ROS 的种类和粒子浓度都不一样. 相
关研究表明
, 氧原子和含氧的活性粒子(O, OH, H2O2
等
)在杀菌过程中起到了主要的作用. 当工作气体中
混有少量的
O2 时, 灭菌效果会大大地提高[43]. 当处
理物或工作气体中含有水分子时
, 等离子体就会产
生一定量的
OH, OH 具有较高的活性. 此外, 当2 个
OH
相结合时将产生H2O2, 它能穿过细胞膜进入细胞
内部引起一些致命的效应
, 例如破坏细胞内部的
DNA
分子等[45, 46].
3.4
等离子体能量密度的影响效果
在等离子体的实际应用中
, 等离子体的能量密
度与处理的目的有很大的关系
. 一些研究表明: 低能
量密度的等离子体
(<1 J cm2), 能够有效地灭活细菌,
但此时对正常细胞影响较小
; 中等能量密度的等离子
体
(2~6 J cm2)能够导致细胞生长因子的释放, 促进细
胞增值率和细胞迁移
, 并能够促进癌细胞的凋亡; 而
高能量密度的等离子体
(>7 J cm2)则导致正常细胞的
死亡
; 当等离子体的能量密度特别高时(>10 J cm2)会
引起细胞坏死
[42]. 在低温等离子体的实际应用中, 应
该根据不同的应用目的
, 选择恰当的等离子体能量
密度
, 从而达到处理的目的. 例如进行皮肤灭菌处理
中国科学
: 技术科学 2011 年 第41 卷 第10 期
1283
时
, 就应当选择较低的能量密度; 而进行癌细胞处理
时则要选择相对较大的能量密度以达到促进癌细胞
凋亡的目的
.
等离子体是通过它的活性成分对生物体的综合
作用
, 从而使得细胞骨架的微观结构或者蛋白质等
大分子物质、遗传物质
(DNA, RNA 等)的结构或性质、
微生物体内的细胞质体等发生变化
, 从而使微生物
失活或者使其遗传性状发生改变
, 或者通过促使相
关的酶活性发生改变
, 使活体组织的新陈代谢发生改
变
, 从而达到相关的目的(如血液凝结、灭活病菌等).
APNP
在生物医学上的应用就是利用它们所产生的各
类活性成分的综合作用来实现的
. 下面我们就从以下
几个方面
: 等离子体灭菌(包括细菌和真菌); 处理癌
细胞
; 处理正常细胞; 血液凝结; 质粒DNA 及蛋白质
处理等
, 对国内外的主要研究成果进行综述.
4
等离子体医学的国内外研究现状
在等离子体医学的诸多研究方向上
, 起初人们
的研究主要集中在等离子体杀菌、以及细菌被膜灭菌
方面
. 国内外研究者在这方面都进行了大量的研究
工作
. 美国Old Dominion 大学的Laroussi 课题组是世
界上首先将大气压非平衡等离子体应用到灭菌方面
的研究团队
, 从此开创了等离子体医学的先河. 国际
上
, 在等离子体医学方面做了比较多工作的课题组
还有美国
Drexel 大学的Fridman 课题组, 荷兰埃因霍
温技术大学的
Stoffels 课题组, 英国拉夫堡大学的
Kong
课题组, 加拿大魁北克蒙特利尔麦吉尔大学的
Coulombe
课题组等. 国内也有多所高校和研究所,
如华中科技大学、中国科学技术大学、大连理工大学、
中国科学院物理所、中国科学院等离子体物理所、西
安交通大学、复旦大学、清华大学、东华大学等
, 在
大气压非平衡等离子体灭菌消毒的机理方面作了一
些很好的基础性研究
. 下面我们对研究者在等离子体
医学各个应用领域所取得的研究成果分别进行论述
.
4.1
等离子体对病菌的灭活及相关机理研究
将等离子体应用到医学领域最初的工作是等离
子体对细菌的灭活研究
, 这也是迄今为止等离子体
在医学上应用及研究最多的方面
, 如医疗器械的除
垢消毒、皮肤病的治疗、牙齿根管治疗、手术伤口消
毒等
. 在不同的应用中, 需要用到不同的等离子体源
以及不同的处理条件
. 研究结果表明, 等离子体对于
病菌
(革兰阴氏菌、革兰阳氏菌、细菌孢子、细菌生
物膜、真菌等
)都具有灭活能力.
1996
年Laroussi 使用射频电源(RF)驱动的DBD
装置
, 通过通入He 气在大气压下产生等离子体并进
行了相关的杀菌实验
, 其所用的装置如图6(a)所示[21].
这是第一篇关于
APNP 灭菌方面的论文. 等离子体在
DBD
的两极板之间产生, 将涂满细菌浓度为4×
10
6 mL 的荧光假单胞菌培养皿放置在下极板, 在
10 min
之内就杀死了全部的细菌. 同时, 该论文与
其他的杀菌方法如焚化法
、紫外照射法、电子束放
射法
、以及过滤法进行了比较, 最后提出了利用大
气压等离子体进行生物医学应用所亟待解决的一
系列问题
, 如哪种等离子体放电模式具有最好的
效果
(均匀放电或者丝状放电)? 能够杀死微生物
的最小的等离子体功率密度
? 哪种物理过程在灭
活过程中起到了主导作用
? 什么生化过程诱导了
细胞的死亡
? 在特定的应用中应使用何种工作气
体
? 这些关键问题的提出为后来的研究者指明了
图
6 (a) 大气压辉光放电装置; (b) 处理污染物示意图[21]
熊紫兰等
: 等离子体医学
1284
研究方向
. 随后他们进一步的从灭菌的物理机制
以及对微生物的形态学影响等方面研究了等离子
体的灭活机制
[47]. 研究表明, 等离子体对细菌的
形态学产生了一定的影响
, 但对革兰阳氏和阴氏
细菌的影响是不相同的
. 为了进一步研究等离子
体对细菌的作用机制和细菌抵制等离子体的作用
机制
, Laroussi 课题组还研究了等离子体对细菌孢子
的作用效果
. 他们发现细菌孢子夹膜上的蛋白质的
完整性在抵制等离子体灭活的过程中起到了主要的
作用
, 且发现经一定剂量等离子体照射后仍存活的
细胞
, 其新陈代谢发生了变化[48].
Fridman
等人[49]使用了一种空气DBD 装置, 比
较了大气压非热等离子体对细菌的直接和间接作用
的影响
, 结果表明等离子体的直接作用的灭活率比
间接作用的灭活率要快
, 由此他们推断带电粒子在
细菌的灭活过程中起到了关键作用
.
Stoffels
课题组使用一个由射频电源驱动小尺寸
(1 mm)
的大气压等离子体针, 以生长在琼脂培养皿
上的大肠杆菌生物膜为模型
, 通过改变等离子体功
率、处理时间及针尖距样本的距离研究了灭菌的最优
条件
[50]. 结果表明, 经过10 s 的处理后就可以杀死
10
4~105 个菌落. 此外, 他们还研究了温度升高对大
肠杆菌生存的影响
, 并与等离子体的热效应进行了
相关对比
. 在高功率和短处理距离的条件下, 样本表
面温度可高达
60°C, 而在低功率条件下, 热效应可
以忽略不计
.
Kong
课题组研究了2 种亚微秒量级的脉冲放电
对大肠杆菌突变体的影响效果
[51]. 研究发现32 ns 脉
冲驱动放电等离子体对细菌细胞的失活不是由于细
胞膜的不可逆击穿导致的
, 而是由于细胞内的成分
(
如DNA)降解引起的. 而在文献[52, 53]两篇文章中,
他们对非热等离子体对芽孢杆菌孢子失活的物理机
制进行了相关研究
. 分析了等离子体组分如活性氧
粒子
(氧原子和OH 等)、UV 射线、热、带电粒子以
及电场等对生物体的作用效果
.
Lu
课题组[24]采用一种单电极室温等离子体射流
装置对金黄色葡萄球菌进行了灭菌机理研究
. 他们
通过改变各种参数
(气体组分、处理距离、是否与样
本接触等
), 分析了带电粒子, 激发态的N2
*
, N2
+*
和
He
*粒子, 活性氧粒子, 温度, UV 等因素在细菌灭活
中起到的作用
. 结果表明当使用He/N2 作为工作气体
时
, 带电粒子在灭活过程中并没有起到显著作用, 而
使用
He/O2 为工作气体的时候, 带电粒子起到了明显
的作用
, 从而推断出O2
在灭活过程中扮演着重要的
角色
. 同时, 活性氧粒子, 包括O3, 亚稳态的O2 和O
原子等在灭活的过程中也起着重要的作用
[43]. 同时
还采用该等离子体射流装置对最常见的致病真菌白
色念珠菌做了相关的灭活研究
[54]. 并比较了在培养
皿上加盖与否的灭菌效果
, 发现在培养皿上加盖的灭
菌效果要远远好于不加盖的效果
, 结果如图7 所示.
通过分析
, 他们认为这是由于一些寿命较长的活性
氧粒子的扩散作用导致的
, 从而进一步证实文献[43]
一文中得出的结论
.
Cheng
等人[55]使用等离子体射流装置对大肠杆
图
7 白色念珠菌培养皿加盖/不加盖的灭菌效果对比[54]
中国科学
: 技术科学 2011 年 第41 卷 第10 期
1285
菌和枯草芽孢杆菌进行了灭菌实验
. 采用紫外吸收
光谱仪对实验中的臭氧产量进行了监测
, 并测量了
发射光谱
, 发现带电粒子和活性粒子在灭活病菌中
起到的作用大于臭氧
. Shi 等人[56]使用大气压DBD 装
置对白色念珠菌进行了灭活实验和相关的机理研究
.
通过透视电镜以及对细胞外液中蛋白质、核酸和
K+
的检测结果表明等离子体破坏了白色念珠菌的外部
结构
, 细胞质外漏导致白色念珠菌的死亡. 认为电场
的作用可以忽略
, 带电粒子和活性粒子在破坏真菌
的外部结构中起到了主要作用
.
在实际的临床医疗应用中
, 许多疾病的引发均
是病菌的日渐积累导致的
, 病菌都是以生物膜的形
态存在于生物体中的
. 由于生物膜比研究者通常所
处理的病菌样本致密
, 因此对生物膜的处理比一般的
病菌失活要更加的困难
. 可喜的是, 实验研究结果表
明
, APNP 对病菌的生物膜也具有很好的灭菌效果[57].
Abramzon
等人[58]使用一种射频大气压低温等离子体对
培养了
4 天的紫色杆菌生物膜进行了处理, 在10 min
内就几乎可以杀死所有的病菌
. Lee 等人[59]则是在大
气压下使用微波诱导氩气等离子体对生物膜进行灭
活实验
, 发现革兰阴式和革兰阳氏细菌生物膜都能
在不到
20 s 的时间内被灭活.
当然
, 使用APNP 来处理病菌的研究还有很多,
这里就不一一介绍了
, 详情请参见文献[60~69].
4.2
等离子体处理癌细胞
既然等离子体能够灭活致病菌
, 人们也自然地
想到使用
APNP 对癌细胞进行处理. 使用APNP 对癌
细胞进行处理是近年来兴起的一个热门话题
. 大气
压低温等离子体能有效地灭活癌细胞
, 并对人体不
会造成伤害和疼痛感
, 从而可以避免药物治疗对人
体造成的副作用
. 因此, 许多课题组都进行了相关的
研究工作
, 研究结果表明, 适量的等离子体处理能够
促进癌细胞凋亡
, 且不会对周围的正常细胞产生明
显的伤害
. 细胞坏死通常伴随产生胞内酶的快速释
放和细胞破例的产物
, 这些都会导致周围的正常细
胞发生炎症
, 不利于临床应用. 而细胞凋亡即细胞的
程序性死亡
. 在细胞凋亡过程中, 细胞的细胞膜保持
完整
, 因此不会泄露导致细胞发生炎症的胞内物质,
也就不会对周围的正常细胞组织造成伤害
.
Fridman
课题组[70]使用一种悬浮的单电极DBD
装置对皮肤癌细胞进行了处理
, 发现少剂量的等离
子体能促进癌细胞的凋亡
, 且不会杀死周围的正常
细胞
. Kim 等人[71]使用等离子体射流对仓鼠肿瘤细
胞、仓鼠正常细胞、仓鼠纤维原细胞分别进行处理并
作了相关对比
, 得到相似的结论. 结果表明大气压等
离子体射流可以诱导仓鼠细胞的凋亡
, 但是与等离
子体的剂量相关
, 且仓鼠肿瘤细胞对于大气压等离
子体射流更加的敏感
. Stoffels 等人[72]对等离子体处
理人肺癌细胞和中国仓鼠卵巢细胞进行了相关研究
,
结果发现细胞
-细胞之间以及细胞-基底之间是由细
胞黏附分子
(CAM), 即钙粘蛋白和整合蛋白粘合在
一起的
. 等离子体处理破坏了细胞黏附分子, 使得细
胞可以从基底脱落或者细胞之间的黏附丧失
. 短时
间的等离子体处理并不会使细胞坏死
, 被破坏的
CAM
会在几个小时之内重新生成. 而由于细胞之间
的黏附力较强
, 细胞-细胞之间比细胞-基底更加容易
重新粘合在一起
. 他们认为这可能是由活性氮粒子
和活性氧粒子
(RNS/ROS: O, O2
, O3, OH, NO 和H2O2)
的作用引起的
. Zhang 等人[73]使用等离子体针对人体
肝癌细胞进行研究
, 发现肝癌细胞的杀死效果与氧
气
/氩气混合浓度有很大关系, 且紫外线, O, OH, 和
Ar
原子能够渗透到溶液底部直接作用于HCC 细胞.
Kim
等人[74]研究了等离子体的气体成分及功率对直
肠癌细胞的处理效果
, 结果表明氧气的加入和高的
等离子体功率增强了等离子体对癌细胞的作用效果
.
Lee
等人[75]使用射频大气压等离子体射流研究了等
离子体对
G361 黑素瘤细胞黏附分子的处理效果. 结
果表明等离子体处理可以导致细胞从基底脱落
, 诱
导黑素瘤细胞的死亡、抑制整合蛋白
2, 4, 以及细胞
表面
FAK 的表达, 并使得机动蛋白纤维成为扩散状.
Yan
等人[76]通过使用大气压等离子体对各种癌
细胞的处理发现
, 大气压等离子体射流能有效地抑
制癌细胞的增殖
. 图8 给出了等离子体对人肝癌细胞
和黑色素瘤细胞的增殖抑制曲线
. 从图8 中可以看到
随着处理时间的增加
, 等离子体对癌细胞增殖的效
果越明显
. 经640 s 的处理, 对癌细胞的增值率抑制
达到约
90%. 为了获得大气压低温等离子体灭活癌
细胞的机制
, 对处理后的细胞进行了各种检测分析,
如细胞周期的变化、细胞凋亡相关基因的变化、及各
凋亡基因所表达的蛋白量的变化、细胞内部环境的变
化进行了实验
. 流式细胞术检测结果表明, 等离子体
处理后
, 癌细胞的周期被抑制在G2/M 期, 且这部分
细胞随培养时间的增加会发生凋亡
(图9). 这可能是
熊紫兰等
: 等离子体医学
1286
图
8 (a) 等离子体对人肝癌细胞的增殖抑制; (b) 等离子体对黑色素瘤细胞的增殖抑制
图
9 细胞DNA 内容直方图(a)~(c)细胞分别被处理0, 240 和480 s, 然后培养24 h;
(d)~(f)
细胞分别被处理0, 240 和480 s, 然后培养48 h[76]
中国科学
: 技术科学 2011 年 第41 卷 第10 期
1287
由于等离子体使得细胞内外的环境发生改变导致的
.
Kim
等人[77]研究发现等离子体诱发癌细胞的凋亡并
导致
DNA 破坏和Mitochondria 的功能紊乱. 还发现
等离子体处理活化了促进细胞凋亡的蛋白质
, 即细
胞凋亡蛋白
-3. 且处理过后的细胞积累了 gamma-
H2AX(DNA
双链裂解的标志)以及相应地出现了p53
肿瘤消除基因
. 其分析测试结果如图10 所示.
Vandamme
等人[78]使用等离子体对U87 神经胶
细胞瘤在小鼠身上作了活体试验
. 在处理过程中, 小
鼠皮下温度升高而皮肤的
PH 值降低. 等离子体处理
5
天后小鼠身上的瘤细胞数剧烈下降. 研究得出造成
此效应的
3 种重要参数分别是电场的存在、粒子的扩
散导致的皮下
PH 值下降、以及温度的少量升高.
4.3
等离子体作用于正常细胞
等离子体对正常细胞的影响也是等离子体医学
上的一个重要研究方面
, 它涉及到等离子体的生物
安全性问题
. 在实际的临床应用中一方面希望等离
子体处理能达到所需的处理效果
, 另一方面要求等
离子体处理不能对正常细胞产生致命的伤害
. 如处
理人体癌细胞就希望等离子体处理导致癌细胞大量
死亡
, 同时对周围的正常细胞不产生显著的伤害. 许
多研究小组在这些方面也进行了相关的研究工作
,
并取得了一定的研究成果
.
Fridman
课题组[79]对猪主动脉内皮细胞进行了
等离子体处理
. 研究发现, 少剂量的等离子体(处理
时间小于
30 s 或者功率密度小于4 J cm2)对于猪主
图
10 (a) 蛋白质印迹; (b) cytochrome C 释放的细胞图片以及FACS 分析[77]
熊紫兰等
: 等离子体医学
1288
动脉的内皮细胞没有毒害
, 而处理时间高于60 s 或
者功率密度大于
8 J cm2 则会导致细胞死亡. 有趣的
是
, 他们发现处理30 s 的内皮细胞的增殖率比未经
等离子体处理的细胞的增值率要高出
1 倍. 纤维母细
胞生长因子
FGF2 在等离子体处理后3 h 达到峰值,
低剂量等离子体处理促进
FGF2 的释放, 从而加速了
内皮细胞的增殖
. 他们还对等离子体处理后的聚乙
烯支架上的成骨细胞的黏附效应和细胞增殖进行了
研究
, 发现等离子体促进了细胞的黏附和增值[80].
为了研究等离子体处理后的细胞脱附和重新黏
附的行为
, Stoffels 课题组研究了非热等离子体对中
国仓鼠卵巢细胞的影响
[81]. 经等离子体处理之后, 细
胞立即从基底上脱落
, 且细胞与细胞之间的相互作
用减弱
, 脱落的细胞仍然是存活的. 而在所有的实验
中
, 等离子体对细胞的影响仅仅局限于亚毫米(所产
生的等离子体尺寸
)的区域内, 但对周围的细胞没有
任何影响
. 图11 为等离子体处理典型照片, 结果表
明经等离子体处理后丧失生存能力的细胞仍然保持
原有的形状结构
, 但是细胞核内的DNA 分布却出现
了变化
. 文中还对细胞脱落后的长期行为做了相关
研究
, 结果如图12 所示. 还发现经处理后的细胞会
在几小时之后重新附着到基底上
, 且细胞之间的相
互作用也恢复了
[82]. 由此得出等离子体作用仅仅只
是局限于细胞表面
, 等离子体仅仅只破坏了细胞粘
附分子
, 即钙黏蛋白和整合蛋白. 而导致细胞分离的
可能机制也许就是等离子体破坏了钙黏蛋白和整合
蛋白
. 同时还对等离子体处理活的哺乳动物细胞进
行了相关研究
[83], 他们对哺乳动物的内皮和平滑肌
细胞进行了处理
, 并对处理之后的脱落和坏死的一
些参数
(细胞表面液体厚度、处理时间、输入电压等)
进行了测试
. 结果表明10 s 的等离子体处理就足以
使细胞脱落
, 但在高剂量的等离子体作用下会导致
细胞坏死
. 研究还发现细胞表面的液体厚度是一个
非常重要的因素
. 要想在短时间处理内使得细胞脱
落
, 液体层的厚度需远小于1 mm. 但是太薄的液面
层则会由于细胞脱水而导致细胞坏死
.
Stoffels
等人[84]还研究了等离子体中的带电粒子
以及它们与细胞、生物组织的相互作用
. 研究表明,
等离子体可以有效地灭活细菌
, 且修复非炎症组织,
因而可以应用到伤口愈合、皮肤疾病处理、及蛀牙处
理等医学领域上
. 图13 给出了经等离子体处理后的
细胞在形态学上的变化
, 细胞从处理前的瘦长的贴
图
11 较高等离子体剂量(导致细胞坏死)处理后的典型照
片
. 实验中使用了双染. “”代表细胞坏死区域; “”代表等
离子体处理后的空白区域
; “”代表活细胞区域. 一部分活
细胞从基底脱落下来
[81]
图
12 0.1 W等离子体处理后的细胞相差显微镜照片. 数小
时之后的观测发现脱落细胞发生重新附着
[81]
(a)
处理前; (b) 处理后15 min; (c) 处理后1 h; (d) 处理后4 h
图
13 ＣＡＰ短时间照射后的细胞分离的形态学变化图示
(a)
没有处理的样本, 细胞为瘦长的贴壁细胞; (b) 处理过后的样本,
细胞表现为不贴壁的椭圆形细胞
[84]
中国科学
: 技术科学 2011 年 第41 卷 第10 期
1289
壁状态变为椭圆的不贴壁细胞
. 处理过后, 细胞对基
底的表面粘附力丧失
, 可以很容易地从基底上将细
胞洗下来
, 短时间的等离子体处理并不会影响细胞
的繁殖能力
.
Stoffels
等人[85]还对低温等离子体处理过后的血
管细胞
(内皮细胞和平滑肌细胞)的长期行为进行了
相关研究
. 为了模拟静脉内的血管, 他们在处理的细
胞样本上覆盖了一层透气的薄膜
, 如图14 所示, 细
胞培养好后
, 被转移到一个处理腔中进行处理, 此处
理腔为一个
2 mm 厚的长方体, 两端均覆盖一层75
m 厚的透气膜(能透过气体和等离子体粒子, 但是不
能透过大分子如细菌
). 进行等离子体处理时, 针尖
距膜的距离为
1 mm. 通过改变处理时间, 研究了抗
氧化剂添加物对于细胞的影响效果
, 培养基中富含
总浓度
3103 M 的L-抗坏血酸维生素C. 细胞在此
培养基上孵育
15 min 以充分吸收抗氧化剂. 经等离
子体处理后立即将一部分样本置于显微镜下
, 而另
一部分样本则经
PI 染色后置于激光共聚焦显微镜下
检测细胞的坏死情况
(图15). 处理过后的细胞经几小
时的培养后对其生物学形态进行周期性的检测
. 经
等离子体处理后的血管细胞、纤维母细胞、和黑素瘤
细胞具有不同的特征
. 在低剂量的等离子体下, 平滑
肌细胞呈现出典型的细胞凋亡现象
. 试验中, 观察到
在所有类型的细胞中
, 细胞脱附都是即刻发生的, 当
等离子体的照射时间很短
(小于5 s)时, 细胞不会受
到伤害且可以重新粘附到一起
. 这说明(ⅰ)细胞的脱
附是物理过程而不是生物过程
; (ⅱ)这是由某些寿命
很短的毒性不高的等离子体粒子引起的
.
4.4
等离子体对血液凝结的影响及作用机理
热平衡等离子体在血液凝结上的应用早已用于
临床
. 这种等离子体的凝血机制是通过高温使得组
织的蛋白质变性和使血液干燥
, 从而达到凝血的目
图
14 细胞处理示意图[85]
图
15 等离子体处理20 s 后的A7r5 细胞的形态学变化, 处
理后
10 h 观察所得. 上: 全部细胞样本和处理区域示意图,
显示等离子体针的位置、细胞坏死区和周围的凋亡细胞
. 左:
没有渗透的样本
, 显示受影响区域的边缘. 右: 渗透的样本,
显示凋亡细胞中的
DNA 分裂. 图中箭头表示照片区域在实
际总样本上的近似位置
[85]
的
. 然而使用高温等离子体来进行临床应用存在很
多不安全机制
, 且高温显然会对人体产生烧痛感. 近
年来相关的大气压低温等离子体在血液凝结上的研
究表明低温等离子体也能快速地促进血液的凝结
,
而等离子体对正常细胞的作用研究也使得低温等离
子体在临床凝血上的应用成为可能
.
Fridman
等人[22]使用一种悬浮的单电极DBD 装
置进行凝血实验和对活体组织进行消毒
, 发现只需
几秒钟的等离子体处理就能使血液迅速地凝结
, 减
少了血液凝结所需的时间
. 这种单电极悬浮DBD 装
置产生的等离子体能在几秒钟之内完全杀死皮肤菌
群
, 且相关研究表明短时间(几分钟)的等离子体直接
处理对皮肤活体组织没有明显伤害
. 图16 给出了凝
血处理装置结构示意图和处理结果图
. 图16(b)为等
离子体处理后的凝结血块
, 图16(c)为正常的自然凝
结的血滴
, 图16(d)为活体动物实验对比照片. 从图
中可以看到
, 在相同的时间内, 经等离子体处理过后
的血滴迅速凝结
, 而正常血液此时并没有完全凝结.
在活体实验中
, 相同凝血时间下, 没有用等离子体处
理的伤口仍有血液不断地涌出
, 而使用等离子体处
理后的伤口逐渐愈合
, 没有血液继续涌出, 说明伤口
已经凝结
, 等离子体对伤口愈合有促进作用. 为了进
一步的研究凝血机制
, 还研究了不同处理时间5, 15,
30
和60 s 对于血液凝结的影响, 测定了等离子体处
理后的血液
pH 值和Ca2+离子的浓度. 研究了等离子
熊紫兰等
: 等离子体医学
1290
图
16 (a) FDB 装置处理血液示意图; (b), (c), (d)分别为等离子体处理后的血滴、自然凝结的血滴、动物的活体试验[22]
体对白蛋白和纤维蛋白原的影响、等离子体处理时电
场对血液凝结的影响、和等离子体处理的平均热量对
于凝血的影响
. 还进行了血液凝结层形态学变化的
观测
[86]. 通过检测处理过后样本的PH 值和Ca2+的浓
度
, 发现这些参数并没有改变, 且热效应和电场效应
均可以被忽略不计
, 而通过对人体纤维蛋白原缓冲
液的处理发现等离子体加速了纤维蛋白原的聚集
,
由此推断出等离子体把纤维蛋白原直接转换成纤维
蛋白可能是大气压等离子体的凝血机制之一
.
4.5
等离子体作用于DNA 质粒及蛋白质
Deng
等人[87]研究了大气压辉光放电对于附着于
基底表面的传染性蛋白质的破坏和去除效果
. 使用
扫描电子显微镜、激光诱导荧光显微镜等手段清晰地
看到了等离子体对蛋白质的去除和破坏效果
. 结果
表明
, 经等离子体处理过后基底表面的蛋白质数量
大大地减少了
. Yan 等人[88]研究发现大气压低温等离
子体可以使
DNA结构发生改变, 大部分DNA分子会
变为线性和开环构象
, 而当等离子体的处理时间增
加到一定程度时
, 质粒DNA 则会断裂成碎片, 结果
如图
17 所示. 进一步采用PCR 技术分析表明在适宜
的条件下大气压等离子体射流不会影响质粒
DNA 的
图
17 等离子体处理后的DNA 分子电泳结果
(a)
超螺旋构象; (b) 开环构象; (c) 线性构象; (d) 碎片构象[88]
基因
. Li 等人[89]研究得出化学活性粒子而不是热、紫
外、电场、或带电粒子使得
DNA 双链裂解. Yasuda
等人
[90]使用大气压DBD装置对DNA进行处理, 认为
等离子体对
DNA 的破坏对灭活几乎没有任何贡献.
5
等离子体应用于临床医疗
以上对国际上等离子体医学的基础研究工作做
了回顾
. 低温等离子体最终成功地应用到实际的临
床上才是终极目标
. 实际应用需要考虑到临床上的
各个方面
, 比单一的上述研究情况要复杂的多. 国际
上多个课题组已经在实际应用
, 如口腔医学、皮肤处
理、伤口愈合等临床上作了相关的研究工作
. 下面我
们就简要地对这些研究成果进行回顾
.
中国科学
: 技术科学 2011 年 第41 卷 第10 期
1291
5.1
等离子体应用于口腔临床
最早将等离子体应用到口腔医学领域的文章之一
参见文献
[91], 从此, 低温等离子体在口腔医学中的应
用受到了越来越多的关注
. 此文中, Stoffels 等人[92]研
究了等离子体对牙齿组织的作用
, 发现此装置对大
肠杆菌有很高的灭活能力
. 随后又使用大气压低温
等离子体成功高效地灭活了对口腔内造成龋齿的变
异链球菌
.
牙科器械的表面清洁包含了朊病毒的灭活、有
机物的移除、以及病菌的灭活和移除等
. Whittaker 等
人
[93]使用等离子体对牙科器械进行了清洁, 并使用
扫描电镜等手段来确定等离子体处理前后的器械表
面清洁度
. 研究表明, 器械表面的有机物被降低到仪
器能够检测到的极限值
.
Lu
课题组[94]在口腔医学应用领域做了大量的研
究工作
, 如牙齿根管治疗、种植体周围炎治疗等. 在
临床上
, 传统的根管治疗手段(机械清洁、药物冲洗、
激光冲洗、超声波振荡、以及使用一些抗菌药物等
)
并不能完全地杀死引起根管疾病的致病菌
, 90%以上
的根管治疗失败都是因为残留在根管内的病菌重新
感染而导致的
. 针对牙齿的根管治疗问题, 该课题组
依照牙齿根管的结构特点
, 研制了一种可以直接在
牙齿根管内放电的大气压等离子体针装置
, 如图18
所示
. 此装置由脉冲电源驱动, 依次串联一个36 pF
的电容和
80 k的电阻, 而放电电极则为医用不锈钢
针头
, 将其直接放入根管内放电, 所产生的等离子体
温度为室温
. 这样直接在根管内部放电, 就使得寿命
较短的活性粒子
(如ROS)也能起到杀菌效果, 从而大
大增强了灭菌效率
. 且该装置放电时不会对人体产
生任何热或电击的伤害
. 最近, 他们还对该装置做了
进一步的改进
(图19), 改进后的装置可以直接利用周
围大气作为工作气体
, 这就使得操作更加方便, 它能
在几十秒钟的时间内杀死粪肠球菌
(导致牙齿根管治
疗的最常见的致病菌
)[95].
使用这些自主研制的等离子体源
, 该课题组口
腔医学的相关应用作了大量的实验研究
. 首先, 针
对牙齿的根管治疗
, 使用这些等离子体装置对导致
根管治疗失败的典型病菌进行了灭活试验
, 获得了
很好的灭菌效果
. 为了进一步地应用于临床, 课题组
与华中科技大学同济医学院口腔科合作
, 对根管治
疗临床进行了实际研究
. 如图20 所示, 图20(a)为大
图
18 在牙齿根管内产生等离子体的实物图[94]
图
19 (a) 实验装置示意图; (b) 人手直接接触空气等离子
体照片
, 距离约为1 mm; (c) 实验装置的实物照片[95]
气压等离子体射流装置处理牙齿根管模型
, 根管内
部已接种培养了
3 天的粪肠球菌生物膜样本; 图20(b)
为工作气体通过
NaClO溶液的照片. 在此实验中, 为
了找到更好的根管治疗的条件
, 将等离子体直接处
理和载药等离子体处理牙齿根管作了比较
. 实验结
果证明
, 当工作气体中载有5.25%的NaClO 时, 只需
12 min
就可以杀死牙齿根管内全部的粪肠球菌, 说
明等离子体和药物的共同作用具有最好的杀菌效果
,
两者之间有相互促进的作用
[96]. 为了验证此试验的
可靠性
, 使用同样的等离子体射流装置和条件, 对培
养在玻片上的粪肠球菌生物膜进行了等离子体处理
,
处理后将样本染色
, 并使用激光共聚焦显微镜进行
观察
, 结果与根管模型所得结果一致.
熊紫兰等
: 等离子体医学
1292
图
20 大气压等离子体射流处理牙齿根管模型[96]
当进行口腔处理时
, 还需要关注的一个问题就
是等离子体对于口腔正常皮肤的作用效果
. 许多研
究证明
, 使用合适的等离子体源和恰当的等离子体
剂量
, 不管在体外还是在活体上直接进行等离子体
处理
, 都不会对正常的人体组织造成伤害. 我们也进
行了相关的试验研究
, 结果如图21 所示. 该图为大气
压等离子体射流处理成骨细胞的照片、及激光共聚焦
显微镜拍照结果
. 图21(a)为等离子体射流处理人体成
骨细胞实验照片
, 细胞生长在96 孔板底部. 图21(b)
和
(c)分别为处理前和处理后细胞的荧光跟踪激光共
聚焦显微镜拍照照片
, 绿色表示正常存活细胞. 试验
组和对照组几乎都为正常的存活细胞
. 因此可以认
为正常细胞经合适的等离子体处理不会死亡
. 相应
地
, 对动物的活体试验也进行了研究. 图22 给出的是
处理家兔口腔舌粘膜的实验照片
. 处理前, 家兔已被
适量的麻醉剂麻醉
, 处理时间为20 min. 处理后按分
组继续培养
1 和5 天, 取经等离子体处理位置的粘膜
作病理切片
, 并拍照进行观察. 可以看出试验组与对
照组上皮组织均正常
, 仅见少数几个炎症细胞, 这说
明等离子体对于口腔皮肤几乎没有损害
. 以上的各项
实验表明
, 大气压低温等离子体能够有效地灭活口腔
内的典型致病菌
, 但对口腔皮肤和人体不会产生伤害.
在牙齿的美白应用中
, Lee 等人[44]进行了相关的
研究
. 他们将H2O2 的处理效果和等离子体处理过后
牙齿的美白效果进行了对比
, 并使用扫描电镜观察
了牙齿处理前后的表面蛋白的去除度
. 研究发现, 与
图
21 大气压等离子体射流处理正常成骨细胞
(a)
实验示意图; (b) 正常细胞CLSM 图; (c) 加一层DMEM 等离子体处理30 s 的细胞CLSM 图
中国科学
: 技术科学 2011 年 第41 卷 第10 期
1293
图
22 (a) 实验拍照, 家兔经麻药麻醉, 处理时间20 min; (b) 正常家兔舌粘膜病毒切片, 对照;
(c)
经等离子体处理后的家兔舌粘膜病理切片
仅使用
H2O2 对比, 将等离子体与H2O2 相结合时美白
效果提高了
3 倍, 且牙齿表面的蛋白被明显移除, 实
验结果如图
23 所示. 他们推断等离子对牙齿美白的
促进作用是由于等离子体去除了牙齿表面的蛋白以
及增强了
OH 的产量导致的.
总之
, 大气压低温等离子体在口腔医学应用领
域有着极大的应用前景
. 但仍需解决的问题包括设
计更加高效的低温等离子源、研究最佳的处理方法、
已经作用机理等
. 此外, 还可对口腔医学其他的一些
应用开展试探性的研究
, 如口腔日常护理、种植体周
围炎治疗等
.
5.2
等离子体应用于皮肤治疗及伤口愈合
等离子体在皮肤病治疗和伤口愈合方面也有相
关的临床研究
. 皮肤病的处理结合了皮肤表面病菌
的灭活、对正常细胞的作用效果、以及血液凝结等方
面
[97~101].
当然
, 等离子体的医学应用还有很多, 而且人们
不断提出一些新的潜在应用
, 有兴趣的读者可参见
文献
[102~106].
图
23 等离子体+H2O2 的处理效果与处理前和H2O2 单独处理效果的对比照[44]
熊紫兰等
: 等离子体医学
1294
6
等离子体医学的展望
本文对当前国内外在医学应用领域的研究工作
进行了回顾
, 包括等离子体与生物体的相互作用机
制、皮肤疾病的治疗、凝血、对正常细胞的影响效果
以及对癌细胞的诱导凋亡、口腔医学相关应用等
.
对于等离子体灭菌
, 将来主要应该是从分子生
物学角度来研究等离子体是如何实现其灭菌效果的
.
这个工作具有极大的挑战性
, 但走出现在的这种困
局
, 这方面的工作是必须开展的. 在等离子体处理癌
细胞的研究方面
, 其中的一个非常重要的, 也是最关
键的一个工作就是等离子体能穿透多深的癌细胞组
织
, 这是一个需要迫切解决的问题. 事实上这也是关
系到等离子体医学应用将来能走多远的一个非常关
键的问题
. 至于等离子体与正常细胞的相互作用, 这
是关系到生物安全性的一个重要问题
, 我们不仅需
要研究被处理的细胞是否受到伤害
, 还需要研究其
基因是否有所改变
, 甚至是其下一代细胞的基因是
否会出现变异等重要科学问题
. 最后对于等离子体
医学在临床方面的应用
, 一个最重要的问题就是效
率问题
, 这就要求我们仍需对现有的等离子体射流
装置进行改进
, 并同时考虑采用与其他方法结合, 从
而显著改善处理效果
.
总之
, 不论是国内还是国外, 等离子体医学的发
展可以说才刚刚起步
, 但是已经获得了令人瞩目的
成就
. 不管是对微生物的灭活, 还是与人体组织的相
互作用
, 使用适当的方法、在合适的条件下都可以达
到一定的预期效果
. 但是迄今为止, 有关等离子体与
生物体相互作用的机制仍然没有完全弄清楚
, 以至
于将等离子体应用于医学临床还存在着一些问题
.
这就要求研究者们必须进一步地研究等离子体与生
物体的作用机制
, 并研究适应于各种具体临床应用
的等离子体装置、最佳工作条件等
, 才能使等离子体
真正地在临床医学中得到应用
. 总的来说, 等离子体
医学还有许多问题需要解决
, 但其在临床医学上的
应用前景是十分光明的
.
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