Fabricación y caracterización de una matriz de plasma frío a presión atmosférica de 10 × 10 cm

Área de la Ciencia:

• Física de plasmas
• Ingeniería biomédica
• Ciencia de materiales

Sus antecedentes:

• El plasma frío a presión atmosférica (CAP) ofrece métodos de tratamiento no térmicos prometedores.
• Los dispositivos CAP existentes a menudo carecen de áreas de tratamiento grandes.
• Controlar la uniformidad del plasma y la entrega de especies reactivas es crucial para la eficacia.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y caracterizar una matriz de plasma frío a presión atmosférica (CAP) de área grande.
• Evaluar la eficacia antimicrobiana de la matriz CAP desarrollada contra biopelículas bacterianas.
• Optimizar la uniformidad del plasma y el flujo de gas para un tratamiento eficaz.

Principales métodos:

• Fabricación de una matriz CAP de descarga lineal de 43 elementos utilizando capas de cerámica cocida a baja temperatura (LTCC).
• Aplicación de un voltaje de CA de 1.55 kVrms para generar plasma de argón dentro de brechas de descarga de 1.1 mm.
• Optimización del flujo de gas e inclusión de resistencias de balasto para una generación uniforme de plasma.
• Tratamiento de biopelículas bacterianas de *Ps. fluorescence* en cupones de acero inoxidable.

Principales resultados:

• Se logró un área de tratamiento de 10 cm × 10 cm con la matriz CAP.
• El flujo optimizado de argón (130 lpm) y las resistencias de balasto aseguraron una descarga de plasma uniforme.
• Se observó una reducción del 91 % en las unidades formadoras de colonias de *Ps. fluorescence* después de 150 segundos de tratamiento a una distancia de 1.5 cm.

Conclusiones:

• La matriz CAP de área grande desarrollada es eficaz para aplicaciones antimicrobianas.
• El diseño del dispositivo permite una generación uniforme de plasma y una entrega eficiente de especies reactivas.
• Esta tecnología tiene potencial para tratar biopelículas bacterianas en diversos entornos.