基于时间分辨率光谱学的冷等离子激活水性介质的实时RONS监测

科学领域:

• 血医学是一种血医学.
• 生物医学光学 生物医学光学
• 化学动力学 化学动力学

背景情况:

• 精确的实时监测反应性氧和物种 (RONS) 在等离子体激活水性介质中对于了解它们在医疗应用中的机制至关重要.
• 现有的方法在实时评估RONS度时面临挑战.
• 冷大气等离子体 (CAP) 产生具有治疗潜力的RONS,需要精确量化.

研究的目的:

• 开发和验证一种基于光子的方法,用于实时跟踪等离子体处理的水性介质中的RONS度.
• 调查各种参数 (等离子喷嘴距离,暴露时间,介质组成,细胞存在) 对RONS动态的影响.
• 为了确定实时溶解氧 (DO) 水平与癌细胞活力之间的相关性,以进行生物评估.

主要方法:

• 使用时间分辨率光谱与光子基溶解氧 (DO) 传感器.
• 监控DO生产/消费以推断实时RONS度.
• 研究了参数依赖性,并使用化学清除剂来识别主导反应性氧物种 (ROS).
• 评估了DO水平与MCF-7乳腺癌细胞活力和毒性之间的相关性.

主要成果:

• 通过监测DO变化,成功实现了RONS度的实时跟踪.
• 确定激活参数,包括达到最大RONS度的时间和定义的激活参数 (公式).
• 在DMEM介质中使用吸尘器识别出主要的ROS和化学反应.
• 实时DO水平与MCF-7细胞活力和毒性之间建立了显著的相关性.

结论:

• 光子方法使得可在等离子体激活介质中有效实时监测RONS.
• 这项研究提供了对RONS动态的见解,这些动态受各种实验参数的影响.
• 已确定的DO与细胞响应之间的相关性表明光子设置的潜力可以作为等离子体医学中生物评估的替代方案.