Original title:
Využití plazmatu a plazmatem aktivované vody pro podporu hojení ran
Translated title:
Application of plasma and plasma activates water for wound healing
Authors:
Šrámková, Sarah ; Janda,, Mário (referee) ; Kozáková, Zdenka (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2023
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Tato práce je zaměřena na studium interakce plazmatu s kapalinami a vybranými kožními mikroorganismy, Staphylococcus epidermidis a Escherichia coli. Využití nízkoteplotního plazmatu v oblasti biomedicíny je v poslední dekádě velmi aktuálním tématem. Pro jeho dekontaminační vlastnosti nachází uplatnění nejen v oblasti biomedicíny, ale i potravinářství a zemědělství. V poslední době se velkému zájmu těší i plazmatem ošetřené (aktivované) kapaliny (PTL), díky poměrné jednoduchosti přípravy, možnosti optimalizace složení PTL k dosažení požadovaného účinku, netoxické povaze a šetrnosti k životnímu prostření. Předmětem této práce je prostudovat inhibiční účinky plazmových výbojů a plazmatem ošetřených kapaliny za účelem dekontaminace a podpory hojení ran. Pro prostudování vlivu přímé aplikace plazmatu na vybrané mikroorganismy byly vybrány dva typy výbojů, pochodňový výboj a mikrovlnný jet s povrchovou vlnou. U obou vybraných výbojů byla sledována závislost inhibičního účinku na čase ošetření, použitém výkonu k buzení plazmatu, uzavření ošetřované plochy a bakteriálním druhu (gramnegativní/grampozitivní). U obou výbojů bylo dosaženo srovnatelných výsledků v inhibičním účinku. Jako další byl prostudován účinek nepřímého ošetření pomocí plazmatem ošetřené vody. K redukci mikroorganismů došlo v případě aplikací všech tři studovaných PTL. Jako nejúčinnější se ukázala být PTL připravená pomocí plazmové trysky se stejnosměrným zdrojem (DC). Posledním vytyčeným cílem této práce bylo prostudovat vliv kombinovaného ošetření jak pomocí PTL, tak i přímého působení plazmatu. Na základně výsledků předchozích ošetření byla ošetřena bakteriální kultura Staphylococcus epidermidis pomocí PTL připravené plazmovou tryskou se stejnosměrným zdrojem (DC). K přímému ošetření byl vybrán pochodňový výboj s výkonem 12 W. Kombinací obou typů ošetření bylo dosaženo vyššího inhibičního účinku než při samotných ošetření. Inhibiční účinek byl prokázán u všech typů ošetření, kde se jako nejúčinnější jeví kombinované ošetření, jelikož má vliv jak na grampozitivní, tak na gramnegativní bakterie.
This work is focused on the study of plasma interactions with liquids and selected microorganisms, Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli. The use of the cold atmospheric pressure plasma in the biomedical field has been a hot topic in the last decade, due to its decontamination properties applicable not only in the biomedical field but also in the food industry and agriculture. Recently, the plasma treated (activated) liquids (PTLs) have also been a subject of a great interest due to the relatively simple preparation, the possibility of optimizing the composition of PTLs to achieve the desired effect, their non-toxic nature and their environmental friendliness. The purpose of this work is to study the inhibitory effects of the plasma discharges and the plasma treated liquids for the purpose of decontamination and stimulation of wound healing. To study the effect of a direct plasma application on selected microorganisms, two types of discharges, the unipolar microwave torch and the microwave surface wave jet, were selected. For both selected discharges, the dependence of the inhibitory effects on the treatment time, the power, the closure of the treated area and the bacterial species (gramnegative/grampositive) was studied. Comparable results in the inhibition efficiency were obtained for both discharges. The effect of indirect treatment using plasma-treated water was studied next. A decent microbial reduction occurred for all three studied PTLs. The PTL prepared using a plasma jet with a direct current (DC) source was found to be the most efficient. The last stated goal of this diploma thesis was to study the effect of treatment combinig both the indirect treatment with PTL and the direct plasma treatment. Based on the results of previous treatments, a bacterial culture of Staphylococcus epidermidis was treated with PTL prepared with a direct current (DC) plasma jet. The unipolar microwave torch with a power of 12 W was selected for the direct treatment. By combining both types of treatments, higher inhibition effeciency was achieved. The inhibition efficiency was demonstrated for all types of treatments, with the combined treatment aspiring to be the most effective, as it targets both grampositive and gramnegative bacteria.
Keywords:
Cold atmospheric pressure plasma; Escherichia coli; inhibition efficiency; inhibitory effects; plasma-treated liquid; Staphylococcus epidermidis; Escherichia coli; inhibiční účinek; Nízkoteplotní plazma; plazmatem ošetřená kapalina; Staphylococcus epidermidis
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/11012/209592
guest ::
