Csúcstechnológiás plazmakutatás a Belgrádi Fizikai Intézetben, amelyet a bevált Vaisala páratartalom-mérési technológia támogat

Fiatal kutató, Petrovic Anđelija munkájánál. (Minden kép: A Belgrádi Fizikai Intézet jóvoltából, Szerbia)

(Minden kép: A Belgrádi Fizikai Intézet jóvoltából, Szerbia)

Plazmák, amelyek környezeti feltételek mellett működnek, az elmúlt években értékes és egyre népszerűbb eszközzé váltak a tudományos kutatásban. A Belgrádi Fizikai Intézetben, Szerbiában, a Vaisala kompakt DMT143 páratartalom-mérő adja a kutatóknak a segítséget a kísérleteikhez, hogy új alkalmazásokat fedezzenek fel a légnyomásos plazmákkal kapcsolatban, beleértve a rákos sejtek kezelését is.

A plazma – a szilárd, folyékony és gáz halmazállapot mellett – az egyik négy halmazállapot közül – pozitív ionokból, negatív elektronokból, semleges molekulákból, UV-fényből és gerjesztett molekulákból áll, amelyek hatalmas belső energiával rendelkezhetnek. A plazma gázból alakul ki ugyanúgy, mint a gáz a folyadékból, vagy a folyadék a szilárdból: energia hozzáadásával.

Sokoldalú eszköz az orvosbiológiai alkalmazásokhoz

Az egyik európai kiválósági központ a plazmakutatásban a Belgrádi Fizikai Intézet, amely 25 laboratóriummal és 200 kutatóval rendelkezik. A szerb oktatási minisztérium támogatásával egyik laboratórium a nyomás alatti plazmákkal végzett alkalmazott kutatásra összpontosít, különösen a szobahőmérsékletű plazmákra. És ebben játszik kulcsszerepet a Vaisala páratartalom-mérő technológia, amely izgalmas új tudományos felfedezésekhez vezet.

„Az elmúlt tíz évben a hideg plazmák, amelyek atmoszférikus nyomáson (szobahőmérsékleten) működnek, számos alkalmazásban növekedtek, beleértve az orvosi és mezőgazdasági kutatásokat is,” magyarázza Andjelija Petrovic, fiatal kutató. „A meleg plazmákkal ellentétben, amelyek károsíthatják a biológiai mintákat, a hideg plazmák használata ezekben a területeken biztonságos. Segíthetnek a magok csírázásában és a rákos sejtek elpusztításában, miközben az egészséges sejtek változatlanok maradnak,” folytatja. További alkalmazási példák ezekre a plazmatípusokra a sebkezelés, a kórokozók, például baktériumok és vírusok inaktiválása, orvosi eszközök sterilizálása és víz dezinzifikálása.

A páratartalom ereje

A plazma hatását a gázkeverékben lévő nitrogén és atomos oxigén arányának, az energia mennyiségének és forrásának, a nyomásnak, a páratartalomnak és más tényezőknek a beállításával lehet befolyásolni. Ma már a plazmatechnológia széles körben elterjedt olyan iparágakban, mint az autóipar, mikroelektronika, csomagolás és orvosi eszközök gyártása, és a plazmát az egyes igényekhez kell igazítani.

„A páratartalom mérése és nyomon követése a plazmarendszereinkben nagyon fontos, mivel a páratartalom jelentős szerepet játszik a plazmakémiai folyamatokban. A víz disszociációja (H2O) számos követő plazmakémiai reakciót nyit meg,” mondja Andjelija Petrovic. „A vízreakciók útján keletkező termékek, például a hidroxilgyök (OH), az atomos oxigén (O) és a hidrogén-peroxid (H2O2), oxidatív stresszt okoznak a biológiai mintákban,” meséli Petrovic. „Az orvosbiológiai alkalmazásokban a páratartalom változása nemcsak a plazmára, hanem a kezelendő biológiai célokra is hatással van, amelyek lehetnek sejtek vagy sejtszerkezetek, folyadékok vagy magok.”

A Vaisala DMT143 – egy megbízható csapattag

A kisebb plazmakísérletek támogatására, amelyeket Andjelija Petrovic segít, a Vaisala DMT143 mini páratartalom-mérő ideális választás. „A gáz egy palackból egy 6 mm átmérőjű és 20 cm hosszú üvegcsőbe kerül, amelyben két elektróda található a gáz gyújtásához,” írja le Petrovic. „A DMT143 a gázpalack és a reakciócső közötti csővezetékbe kerül. Ezzel pontosan láthatjuk, mi történik a páratartalommal, mielőtt elindítjuk a gázáramlást, és hogyan befolyásolja a páratartalom a gázáramlást. Amint begyújtjuk a gázt a plazma előállításához, a DMT143 mérési segítségével pontosan szabályozhatjuk a páratartalom koncentrációját, hogy befolyásoljuk a plazmakémiát,” lásd a fenti ábrát.

A laboratóriumban két Vaisala DMT143 készülék található, amelyek körülbelül hat éve működnek. „A pontos páratartalom-mérés teljesen kulcsfontosságú a munkánkban, és több éve megbízunk a Vaisala DMT143-ban. Nagyon könnyű használni őket. Méretük miatt könnyen integrálhatjuk őket anélkül, hogy meg kellene változtatnunk a kísérleti felállást. Szükség szerint helyezzük el őket,” hangsúlyozza Petrovic.

Miközben Andjelija Petrovic és csapata folytatja a plazma új alkalmazásainak kutatását, Vaisala DMT143 készülékeik továbbra is fontos szerepet fognak betölteni az új tudományos felfedezések irányába vezető út során ebben a ígéretes területen.