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CICATRISATION des PLAIES : Les bénéfices possibles du jet de plasma

Actualité publiée il y a 7 années 1 mois 2 semaines
Applied Physics Letters
Les chercheurs commencent à découvrir les vertus curatives du plasma ou de l’introduction de cette forme ionique de la matière dans différents domaines médicaux.

Des traitements médicaux plus efficaces utilisant les jets de plasma ou de molécules sous forme ionisée, c’est la promesse de ces travaux d’une équipe de l'Université du Michigan qui parvient à mieux contrôler les « turbulences » possibles de ces jets avec les changements de vitesse et de direction. Une fois mieux contrôlé, le plasma à pression atmosphérique peut contribuer à accélérer la cicatrisation les plaies, à détruire les cellules cancéreuses et à tuer les bactéries nuisibles. En montrant que ces caprices sont liés aux ondes sonores induites par la chaleur générée par les électrodes de plasma, l’étude ouvre de nouvelles perspectives prometteuses pour ces dospisitifs prometteurs.

 

Les chercheurs commencent à découvrir les vertus curatives du plasma ou de l’introduction de cette forme ionique de la matière dans différents domaines médicaux. Mais il restait un défi lié à son utilisation, les caprices de la technique et, avec ces irrégularités, une moindre sécurité et une absence de reproductibilité des résultats. Un plasma est un gaz ionisé constitué d'ions chargés positivement et d'électrons libres. Si ces particules sont à température extrêmement élevées, les jets de plasma à pression atmosphérique restent froids au toucher. Dans un dispositif médical typique, le plasma à pression atmosphérique est fabriqué à partir d'un gaz, tel que l'hélium. Un champ électrique ionise l'hélium en retirant un électron de chaque atome, créant ainsi un plasma non seulement à la pression atmosphérique, mais également à la température ambiante.

 

Comment ça marche ? Le plasma circule à travers un instrument portable de la taille d'un stylo et sort sous la forme d'un jet à grande vitesse. Le jet se mélange à l'air ambiant, qui est rempli d'espèces chimiques telles que l'oxygène et l'azote et de molécules de vapeur d'eau. Les électrons rapides dans le plasma claquent dans ces molécules, produisant des espèces hautement réactives telles que les molécules d'hydroxyle et d'oxyde nitrique. Cela forme des « radicaux » thérapeutiques. Si on ne comprend pas totalement pourquoi ces radicaux produits par plasma sont si bénéfiques, plusieurs hypothèses sont retenues :

  • En matière de cicatrisation : les particules réactives pourraient induire une réponse immunitaire ou modifier les agents de signalisation biochimiques entre les cellules.
  • Dans le cas du cancer, les radicaux pourraient déclencher une réponse au stress oxydatif. Les cellules cancéreuses étant déjà dans un état plus stressé que les cellules saines, les radicaux pourraient pousser « à bout » les cellules cancéreuses et les éliminer, tout en préservant les cellules saines.
  • Quant à leur capacité antibactérienne, les radicaux pourraient « déchirer » les parois cellulaires bactériennes. Ainsi, le plasma peut être utilisé pour stériliser les instruments chirurgicaux mais n'a pas encore été approuvé pour la cicatrisation des plaies et le traitement du cancer.

 

 

Les jets de plasma peuvent être capricieux, et c’est une des raisons de leur utilisation limitée, explique Mark J. Kushner de l'Université du Michigan, co-auteur de l'étude. L’équipe montre ici que ces turbulences sont causées par la chaleur générée par les électrodes qui génèrent, de leur, côté le champ électrique qui produit le plasma. Cette chaleur engendre une onde sonore qui se propage à travers le jet et le long de la ligne de choc entre le plasma et l'air, une limite qui a tendance à être instable. L'onde sonore perturbe cette ligne, ce qui déclenche les turbulences. La compréhension de ce phénomène va permettre d’atténuer ou de mieux gérer cet effet, en fonction des objectifs recherchés pour le patient.

 

Ces travaux pourraient ainsi conférer plus de fiabilité à la technique des jets de plasma, qui pourrait alors être approuvée dans de nombreuses indications, dont le traitement des plaies.


Source: Applied Physics Letters 2017 DOI: 10.1063/1.4996192 Plasma-induced flow instabilities in atmospheric pressure plasma jets (Visuel A-Plasma-jet-kINPen09-Neoplas)

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Cette actualité a été publiée le 14/11/2017 par Équipe de rédaction Santélog

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