|
|
Diagnostika plazmatu pro terapeutické aplikace
Kletzander, Lukáš ; Slavíček, Pavel (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Plazma, tedy ionizovaný plyn, je často označované jako čtvrté skupenství hmoty. Nalézá množství využití od svařování až po plazmové displeje. Potenciální možné využití nízkoteplotního plazmatu je také v medicíně. Reaktivní částice generované plazmovými výboji jsou využitelné například při sterilizaci či podpoře hojení ran. Pro aplikaci plazmatu v medicíně je důležitá jeho detailní charakterizace, což bylo úkolem této práce. Předmětem této práce byla charakterizace tří nových experimentálních aplikátorů generující mikrovlnné plazma při frekvenci 2,45 GHz v argonu. Rozlišujícím faktorem tří verzí aplikátoru byly úhly, pod kterými argon proudí do aplikátoru, a to 0, 15 a 30 stupňů. Tento úhel ovlivňoval prostorovou distribuci reaktivních částic a také celkovou délku a stabilitu výboje. Reaktivní částice, které zahrnovaly oxid dusnatý, kyslíkový radikál a hydroxylový radikál, byly analyzovány pomocí optické emisní spektroskopie. Prostorová diagnostika byla provedena podél osy výboje při různém průtoku argonu a při různých výkonech. Dále byly pořízeny fotografie výbojů v závislosti na průtoku argonu a dodávaném výkonu. Z těchto fotografií byly vyhodnoceny délky výbojů. Bylo zjištěno, že intenzity spektrálních přechodů reaktivních částic jsou závislé na výše zmíněných parametrech, tedy hmotnostním průtoku argonu a dodávaném výkonu. Intenzita emisního spektra částic, která reflektuje jejich koncentraci, se obecně zvyšovala se zvyšujícím se výkonem. S rostoucím průtokem plynu intenzita následně klesala. Se zvyšujícím se průtokem plynu se rovněž zkracovala aktivní oblast výboje. Délka výbojů byla rovněž závislá na výkonu a průtoku plynu. Jednotlivé verze aplikátorů v tomto ohledu vykazovaly rozdíly. Obecně bylo viditelné maximum délky výboje a následný pokles délky se zvyšujícím se průtokem plynu. Právě strmost tohoto poklesu byla u tří verzí aplikátoru různá. Průměrná délka výbojů se u jednotlivých verzí také lišila.
|
|
|
Charakterizace a aplikace mikrovlnného plazmatu pro hojení ran
Smejkalová, Kateřina ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Porovnání kvality plazmatem aktivované vody připravené různými plazmovými systémy
Staškovanová, Denisa ; Krčma, František (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá generací reaktivních částic (peroxid vodíku, dusičnany, dusitany) pomocí různých plazmových systémů v destilované a kohoutkové vodě. Připravená plazmatem aktivovaná voda se liší ve způsobu aplikace plazmatu, a to nad hladinou vody, uvnitř vody a probubláváním produktů výboje do vody. Cílem je stanovit vyprodukované množství částic v různých plazmových systémech a porovnat je mezi sebou. Práce také sleduje vliv experimentálních podmínek ozonizátoru na generované množství reaktivních částic.
|
|
| |
|
|
Charakterizace mikrovlnné plazmové trysky ve směsi argonu s kyslíkem
Smejkalová, Kateřina ; Mazánková, Věra (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Předmětem této bakalářské práce je optická diagnostika mikrovlnné plazmové trysky pracující na frekvenci 2,45 GHz. Mikrovlnné plazma je generované pomocí surfatronového rezonátoru v argonu s příměsí kyslíku (max. 1,7 %) při konstantním průtoku argonu (3 Slm). 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 vizuální pozorování vlivu příměsi kyslíku na výboj a na stanovení přítomnosti aktivních částic podél osy aktivního výboje i jeho dohasínání pomocí optické emisní spektroskopie. Na tomto základě pak byly určeny i vybrané parametry samotného plazmatu – teplota elektronů, rotační a vibrační teplota.
|
|
|
Využití plazmové trysky pro biomedicínské aplikace
Doubravová, Anna ; Márová, Ivana (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na využití sterilizačních účinků nízkoteplotního plazmatu vůči bakteriálním mikroorganismům, které se vyskytují především na lidské pokožce. Proces sterilizace plazmatem je rychlý, účinný, netoxický, šetrný k životnímu prostředí, nákladově efektivní a bezpečný nejen pro obsluhující personál, ale hlavně pro pacienta. Další výhodou využití nízkoteplotního plazmatu je podpora proliferace buněk a hojení ran. Spojením těchto výhod lze dostat účinnou metodu, která by sterilizovala rány šetrně vzhledem k okolní zdravé tkáni a zároveň podpořila regeneraci tkáně poškozené. V experimentální části byly pro dokázání sterilizačních účinků použity grampozitivní i gramnegativní bakterie s ohledem na rozdílnou strukturu buněčné stěny. Jako grampozitivní mikroorganismy byly použity bakterie Staphylococcus epidermidis a Propionibacterium acnes, které způsobují hnisavé záněty kůže. Z grampozitivních bakterií byly vybrány bakterie Serratia marcescens a Escherichia coli. Tyto modelové organismy byly očkovány v různých koncentracích na kultivační půdy a ošetřovány plazmatem ve vzdálenosti 1 mm od povrchu agaru. Mikrovlnný výboj byl generován v argonu při výkonu 9 W, průtoku plynu 5 l/min a při chlazení vodou, aby nedošlo k termálnímu ovlivnění ošetřovaného povrchu. Následně byly nízkoteplotnímu plazmatu vystaveny modelové kožní buňky HaCaT, u nichž byl proveden test na cytotoxicitu plazmatu k dokázání jeho hojivých účinků. Z dosažených výsledků lze konstatovat, že byly v této práci potvrzeny sterilizační účinky nízkoteplotního plazmatu u všech testovaných grampozitivních i gramnegativních bakteriálních kmenů. Na závěr byly provedeny testy při vhodně zvolených podmínkách ošetření na humánních kožních buňkách, kde byla prokázána bezpečnost a použitelnost testovaného nízkoteplotního plazmatu při aplikaci pro urychlení procesu hojení ran.
|
|
|
Porovnání degradace organických barviv v různých plazmových systémech
Dotsenko, Anastasia ; Králová, Marcela (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá porovnáním degradace organických barviv (konkrétně: Saturnová červeň L4B (Direct Red 79) a Indigokarmín (Acid Blue 74)) v různých plazmových systémech a obecnou charakteristikou optické emisní spektrometrie mikrovlnné plazmové trysky. Stručně shrnuje základní informace o plazmatu a procesech v něm probíhajících. Teoretická část je zaměřena na základní informace o plazmatu a procesech v něm probíhajících, základní informace o barvivech a způsobech jejich odbourávání. Plazma v sobě obsahuje řadu aktivních částic, jako jsou hydroxylové radikály, radikály oxidů dusíku, excitované molekuly dusíku, atomární dusík, argon a kyslík. Všechny tyto částice společně s fotony generovanými plazmatem jsou využitelné v enviromentálních aplikacích. Experimentální část je zaměřena na ošetřeni vzorku modelových barviv ve vybraných plazmových systémech, generujících plazma nad povrchem kapaliny (mikrovlnný výboj s povrchovou vlnou, dielektrický bariérový výboj s tekutou elektrodou) nebo pod ní (plazmová tryska v kapalině), a vyhodnocovaní míry jejich rozkladu. Charakterizaci distribuce aktivních částic podél osy plazmatu vysokofrekvenční trysky v argonu a stanovení podmínek v plazmatu s ohledem na využitelnost systému pro životni prostředí.
|
|
|
Studium dekontaminačních účinků plazmatu a plazmatem aktivované vody
Kovaříková, Kateřina ; Krouská, Jitka (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Teoretická část práce se zabývá využitím plazmatu v dekontaminačních procesech. Experimentální část práce se zaměřuje na přípravu a charakterizaci modelových vzorků organických barviv vhodnými analytickými metodami. Modelové vzorky byly ošetřeny přímým působením plazmatu nebo plazmatem aktivované vody. Pro oba způsoby ošetření bylo použito dvou odlišných zdrojů plazmatu - dielektrický bariérový výboj v ozonizátoru s následným probubláváním jeho plynných produktů do roztoku a mikrovlnný plazmový jet působící na hladinu kapaliny. Cílem práce bylo vyhodnocení míry dekontaminace vzorků a porovnání účinnosti jednotlivých systémů.
|
|
|
Porovnání kvality plazmatem aktivované vody připravené různými plazmovými systémy
Staškovanová, Denisa ; Krčma, František (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá generací reaktivních částic (peroxid vodíku, dusičnany, dusitany) pomocí různých plazmových systémů v destilované a kohoutkové vodě. Připravená plazmatem aktivovaná voda se liší ve způsobu aplikace plazmatu, a to nad hladinou vody, uvnitř vody a probubláváním produktů výboje do vody. Cílem je stanovit vyprodukované množství částic v různých plazmových systémech a porovnat je mezi sebou. Práce také sleduje vliv experimentálních podmínek ozonizátoru na generované množství reaktivních částic.
|
|
| |
host ::
RSS.