desinfecção e esterilização do plasma

plasmas reduz as concentrações de patógenos ao entrar em contato com superfícies contaminadas . O plasma destrói bactérias, vírus, fungos e príons. Também elimina toxinas e outros contaminantes orgânicos. Mesmo uma completa esterilização é possível com uma exposição prolongada ao plasma. Mais importante, uma forte desinfecção pode ser alcançada com plasmas de ar de pressão atmosférica, produzida por uma descarga piezoelétrica direta (PDD). Portanto, a desinfecção plasmática não requer equipamentos de vácuo caros ou produtos químicos tóxicos, tornando o processo barato e respeitoso do meio ambiente. Os plasmas de pressão atmosférica da descarga do PDD são frios, causando a desinfecção do plasma muito suave, comparando-o com os procedimentos de desinfecção padrão utilizando ar quente pressurizado, vapor de água quente pressurizada ou substâncias tóxicas. Afeta apenas uma camada superficial muito fina. Devido a isso, os plasmas podem desinfetar uma variedade de superfícies sensíveis, incluindo tecidos vivos e até mesmo feridas abertas.

plasmas atmosféricos de frial

O plasma é um gás parcialmente ionizado. Os arcos elétricos, a barreira dielétrica, a coroa e o piezoelétrico download direto ionize gases em pressões atmosféricas, criando plasmas. As partículas carregadas – elétrons e íons – aceleram dentro dos campos elétricos de descarga em altas energias. Apenas uma pequena fração de moléculas de gás torna-se elétrons e íons de energia. O resto do gás permanece neutro e frio. No caso de descarga piezoelétrica direta, sua temperatura atinge apenas 30-50ºC. Essas temperaturas não prejudicam superfícies sensíveis. Enquanto o plasma permanece frio, os elétrons e os íons muito energéticos colidem com as moléculas de gás que produzem grandes quantidades de espécies químicas de curta vida, como espécies atômicas H, N e O, radicais oh e, em, ácidos, ozônio, nitrico, ácidos, nitricos, Bem como várias outras moléculas em estados excitados metantesable. Isso faz com que esse plasma seja quimicamente ativo.

mecanismos de desinfecção plasmática

no contato com a superfície tratada, o plasma atmosférico frio quimicamente ativo inicia uma infinidade de processos físicos e produtos químicos. O principal processo de esterilização é a decomposição de moléculas orgânicas dos organismos vivos, bombardeando com elétrons, íons e espécies químicas neutras de vida curta. O bombardeio de íons quebra as ligações de hidrogênio das moléculas orgânicas. Além disso, espécies químicas reativas curtas oxidam moléculas orgânicas. Esses processos produzem moléculas orgânicas mais leves e voláteis, que evaporam da superfície, deixando não apenas desinfetada, mas também em estado de limpeza ultra-fino. Os seguintes agentes e processos de reação contribuem para a desinfecção:

• íons e elétrons bombardear a superfície em contato direto com o volume de plasma ionizado. Com altas energias, são de longe os agentes mais fortes da desinfecção, uma vez que elas quebram ligações de hidrogênio de moléculas orgânicas, como aquelas que formam as membranas celulares. Embora a densidade das partículas carregadas seja muito maior do que a densidade da espécie neutra reativa, as partículas carregadas contribuem significativamente para a desinfecção, ou mesmo dominá-la. Entre as partículas carregadas, os elétrons têm os fluxos mais altos e a maior profundidade de penetração. Isso os torna ativos sob a camada de água ou outros líquidos biológicos que cobrem as superfícies dos tecidos vivos. Reagir com moléculas de oxigênio dissolvidas para produzir espécies reativas de oxigênio. Este último mata os microrganismos, que de outra forma seria protegido por uma camada de biofilme. Os íons também se dissolvem na água, causando reações químicas que causam água é ácida.
• As espécies reativas são átomos de oxigênio e moléculas quimicamente ativas contendo oxigênio em terra ou estados excitados, bem como seus íons. Os radicais hidroxilo (OH) reagem muito rapidamente com moléculas orgânicas que eliminam átomos de hidrogênio e produzindo radicais alquilo, que são rapidamente oxidados no ar. Com esse mecanismo, eles atacam indiscriminadamente todas as moléculas orgânicas dos organismos vivos. O mais importante é que eles destruam cápsulas de bactérias e paredes celulares. Quando a taxa de dano da parede celular é maior que a taxa de sua própria reparação, a célula morre. O peróxido de hidrogênio (H2O2) também é muito reativo, embora menos radical oh.Portanto, tem uma maior probabilidade de penetrar no núcleo da célula bacteriana, onde pode danificar as moléculas de DNA que matam a célula. Isso faz com que seja um forte desinfetante. Ozônio (O3) é uma molécula de longa vida útil estável conhecida como um poderoso oxidante. Semelhante aos radicais hidroxilo, destrói as paredes celulares.
• Espécies de nitrogênio reativas são uma família de moléculas antimicrobianas, incluindo óxido nítrico (NO2), dióxido de nitrogênio (NO2), ânion de peroxinitrite (ião), ácido nitrous (HNO2). Eles são menos reagentes em comparação com espécies de oxigênio, mas suas vidas são suficientes para penetrar em camadas mais profundas de tecidos. Embora as espécies de nitrogênio reativas demonstraram sua eficácia de desinfecção, apenas os arcos elétricos os produzem em quantidades suficientes, e em descargas da coroa, DBD e DPD, suas concentrações são significativamente menores do que as das espécies reativas de oxigênio.
• adicional Mecanismos
  O nível de acidez na camada superficial de água aumenta devido à dissolução de íons e espécies reativas de oxigênio. Os ácidos corroam as paredes celulares bacterianas causando sua mortalidade.
  radiação ultravioleta é um desinfetante forte bem conhecido, prejudicando moléculas de DNA e inibindo a replicação bacteriana. A parte de alta energia da radiação UV, produzida por plasmas de pressão atmosférica, é mais poderosa. No entanto, sua intensidade é geralmente insuficiente para tratamento eficaz.
  O calor produzido por plasmas atmosféricos, como aquelas descargas diretas piezoelétricas, é geralmente baixa, atingindo temperaturas de apenas 30-50ºC. No entanto, os pontos microscópicos, onde o filamento download entra em contato com a superfície, são muito local reaquecidos e esterilizados. No entanto, eles cobrem uma superfície insignificante produzindo desinfecção insignificante.

vantagens da desinfecção com plasmas de ar frio na pressão atmosférica

Propriedades excepcionais da desinfecção de plasmas são bem conhecidos e documentado. Os plasmas de pressão atmosférica, e especialmente o plasma da descarga direta piezoelétrica, demonstraram uma forte capacidade de desinfecção. Em comparação com métodos padrão de desinfecção e esterilização que usam o ar quente de pressão de 170 ° C, vapor de água quente pressurizado de 120 ° C, química molhada ou plasmas de baixa pressão, plasmas de pressão atmosférica fria oferecem as seguintes vantagens:

• tratamento de pressão atmosférica permite a desinfecção de objetos que podem ser danificados por vácuo ou sobrepressão
• Não há vácuo caro ou câmaras e bombas pressurizadas
• Não há química molhada
• limpeza ultra-fina, sem resíduos
• baixa temperatura de operação
• tratamento suave de superfícies sensíveis, incluindo tecidos vivos e feridas abertas
• ar ou Barato gases de trabalho não tóxicos
• amizade ambiental