Original title: Charakterizace a aplikace mikrovlnného plazmatu pro hojení ran
Translated title: Characterization and application of microwave plasma on wound healing
Authors: Smejkalová, Kateřina ; Skoumalová, Petra (referee) ; Krčma, František (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2020
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Předmětem této diplomové práce je zkoumání vlivu mikrovlnného výboje na hojení kožních defektů. V této práci byl použit mikrovlnný výboj buzený povrchovou vlnou v argonu a pochodňový výboj s přímým prouděním argonu za specifických podmínek. Teoretická část je zaměřena na základní informace o plazmatu a procesech v něm probíhajících. Plazma generuje řadu aktivních částic, jako jsou hydroxylové radikály, radikály oxidů dusíku, excitovaných molekul dusíku, atomárního dusíku, argonu a kyslíku. Všechny tyto částice společně s fotony generovanými plazmatem jsou využitelné v biomedicínských aplikacích, jejich přehled je v teoretické části také uveden. Experimentální část je zaměřena na porovnání vlivu léčení pochodňovým výbojem a výbojem buzený povrchovou vlnou. Oba systémy byly využity pro ošetření uměle vytvořených kožních ran na modelových laboratorních myších, přičemž průběh hojení ran byl sledován po dobu tří týdnů od aplikace plazmatu na ránu. V obou případech bylo prokázáno zrychlení hojení, přičemž aplikace pochodňového výboje byla efektivnější. Dále proběhlo stanovení přítomnosti aktivních částic pomocí optické emisní spektroskopie. Na tomto základě pak byly určeny i vybrané parametry samotného plazmatu – teplota elektronů, rotační a vibrační teplota. Pro určení role různých aktivních částic v procesu hojení byly provedeny experimenty s působením obou plazmových systémů na indigem obarvenou modelovou kůži. Výsledky ukázaly, že v procesu hojení ran je důležitá přímá interakce plazmatu s ránou, záření emitované plazmatem samo o sobě nevyvolává žádné zásadní efekty. Nakonec byl pochodňový výboj sledován za vybraných podmínek i pomocí ultrarychlé kamery. The aim of the Master thesis is the investigation of the influence of microwave discharge for skin wound healing. Microwave discharge used for this work was argon microwave plasma generated by the surface wave and direct vortex torch. The theoretical part is focused on basic information about plasma and processes that occur in plasma discharge under specific conditions. Plasma generates various active particles such as hydroxyl radicals, nitric oxide radicals, excited nitrogen molecules, atomic nitrogen, argon and oxygen. All of these particles together with plasma generated photons are usable in biomedical applications and summary of them is shown in the theoretical part. The experimental part is focused on the comparison of torch discharge and microwave plasma generated surface wave in skin wound healing. The model wounds on laboratory mousses were treated by plasma and wound healing was examined during 3 weeks after the plasma treatment. Both plasma systems showed healing acceleration. Application of torch discharge was proved to be the most effective method in the healing of skin defects. Additionally, determination of active particles was taken by optical emission spectroscopy. Based on these measurements, plasma parameters were determined: electron temparutare, rotational and vibrational temperatures. To determine role of different plasma active species, the treatment of indigo coloured artificial skin model was treated under various conditions by both plasma systems. Results show that the direct interaction between plasma particles is the main effect, role of radiation, only, is more or less negligible. Finally, the plasma vortex system was visualized using fast camera at selected powers and gas flows.
Keywords: active particles distribution; atmospheric pressure plasma torch; bio-medical plasma applications; low-temperature plasma; Microwave discharge; plasma diagnostics; wound healing; biomedicínské aplikace plazmatu; diagnostika plazmatu; hojení ran; Mikrovlnný výboj; plazma za atmosférického tlaku; rozdělení aktivních částic; studené plazma

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/190990

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-414123


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses