Большинство окружающих нас веществ находятся в твёрдом, жидком или газообразном состоянии. Но есть и плазма – четвёртое состояние вещества
Большинство окружающих нас веществ находятся в твёрдом, жидком или газообразном состоянии. Но есть и плазма – четвёртое состояние вещества, обладающее удивительными свойствами. Можно ли использовать их в борьбе с инфекциями?
Инженеры и медики объединяют усилия в этом направлении. Как именно, решила разобраться программа “Футурис”.
В немецком Брауншвейге ученые из Европейского исследовательского проекта используют плазму, чтобы изменить физические свойства различных типов поверхностей. Например, пробирки из пластика – гидрофобные, что иногда делает их непригодными для использования. Но после обработки плазмой жидкость пристает ко дну и стенкам сосуда. Так с ними работать гораздо удобнее.
Исследователь Институт технологий и прикладного исследования материалов общества Фраунгофера Йохен Боррис уточняет: “Плазма содержит много активных компонентов – ионов, электронов, свободных радикалов и других возбужденных частиц всех типов. Контактируя с поверхностью, они меняют ее свойства – как химические, так и физические”.
Одна из задач исследователей – внедрить эти ноу-хау в практику. Обработка плазмой может стать улучшенной альтернативой сегодняшним методам производства, во многом опирающимся на использование большого количества растворителей и других химикатов.
Биоинженер Анника Херманн рассказывает: “Эта технология пригодится во многих отраслях промышленности: от автомобилестроения до биомедицины, производства перевязочных материалов. Она даже поможет диагностировать туберкулез и ВИЧ”.
Посмотрим: вот аппарат наносит две тонкие полоски химических соединений на синтетическую ткань, обработанную плазмой. Полоски изменят цвет, если соприкоснутся с определенными антителами. Речь идет об основном компоненте нового экспресс-теста на туберкулез и ВИЧ, разработанного этим предприятием.
Профессор генетики Махавир Сингх показывает и рассказывает: “Мы используем простую пленку, обработанную плазмой. Мы помещаем ее в специальные кассеты, где не нужны ни мембраны, ни другие дополнительные системы. Затем туда ж наносим каплю крови, мочи или сыворотки. Следующий шаг – добавить реагент, выждать 10 минут… И все, мы считываем положительный или отрицательный результат. Таким образом, снижается стоимость процедуры, стоимость материалов, стоимость производства. Чувствительность же теста, напротив, растет, и в этом большое преимущество нашего решения “.
В Бельгии, где ведутся аналогичные исследования, полномасштабные прототипы демонстрируют, как обработка плазмой может изменить способы производства. Один из представленных аппаратов ипользует плазму, чтобы покрыть синтетическую ткань тонким слоем, который полностью меняет ее свойства – с гидрофильной ткань становится гидрофобной. Это можно использовать для создания перевязочного материала и других медицинских средств.
Химик Берт Верейде поясняет: “С этой технологией мы работаем в масштабе нанометров, то есть слои, которые мы накладываем на поверхность, величиной с нанометр. В то время как в традиционной химическом производстве они имеют дело с микрометрами и используют гораздо больше химикатов”.