Využití plazmové trysky pro hojení ran

Abstract

Tato diplomová práce byla zaměřena na možnosti využití plazmové trysky pro urychlení procesu hojení ran. Z mnoha studií jsou známy výhody využití nízkoteplotního plazmatu v medicíně či biomedicínských aplikacích a již dnes je nízkoteplotní plazma využíváno ke sterilizaci zdravotnických prostředků, materiálů či chirurgických nástrojů. Některé studie uvádějí také vysoký potenciál využití plazmové trysky při léčbě kožních ran. V experimentální části této práce byl nejprve s využitím dvou různých zdrojů nízkoteplotního plazmatu proveden in vitro test hojení ran. Zdrojem č. 1 byl mikrovlnný výboj s povrchovou vlnou a jako zdroj č. 2 byl použit pochodňový mikrovlnný výboj. In vitro test hojení ran (scratch test) byl proveden na monovrstvě keratinocytů linie HaCaT a testování bylo uskutečněno za použití různých parametrů. Sledován byl především vliv doby ošetření plazmatem, dále také vliv použitého výkonu plazmového výboje a rovněž vliv průtoku pracovního plynu argonu. Především při použití pochodňového mikrovlnného výboje bylo oproti kontrole zaznamenáno rychlejší hojení rány při většině použitých nastavení. Lze tedy říci, že tento zdroj se jeví jako potenciálně vhodný pro rychlejší hojení ran. Dále byla v práci s využitím MTT testu cytotoxicity sledována také viabilita kožních buněk po jejich oplazmování při použití stejných podmínek jako u in vitro testu hojení ran. Při provedení standardního MTT testu nevykazovaly žádné z použitých nastavení ani zdrojů vůči keratinocytům žádné cytotoxické účinky. Pro ověření správnosti MTT testů byly souběžně provedeny také LDH testy cytotoxicity. Výsledky obou testování se shodovaly a využití nízkoteplotního plazmatu při ošetření pokožky lze tak považovat za bezpečné. Celkově lze z dosažených výsledků konstatovat, že plazmová tryska může nalézt využití v medicíně při hojení kožních ran a chronických defektů jako potenciálně rychlá, levná a účinná metoda.This diploma thesis was focused on the possibility of using a plasma nozzle to accelerate the wound healing process. The benefits of using low-temperature plasma in medicine or biomedical applications are known from many studies, and low-temperature plasma is already used to sterilize medical devices, materials or surgical instruments. Some studies also report a high potential of usinh plasma nozzle in the treatment of skin wounds. In the experimental part of this work, an in vitro wound healing test was performed using two different low-temperature plasma sources. Source No. 1 was a surface wave microwave discharge and source No. 2 was a torch microwave discharge. An in vitro scratch healing test was performed on a monolayer of HaCaT keratinocytes and testing was performed using various parameters. The influence of the plasma treatment time was monitored, as well as the influence of the plasma discharge power and also the influence of the argon working gas flow. Especially when using a torch microwave discharge, faster wound healing was recorded at most of the parameters used compared to the control. Thus, it can be said that this source appears to be potentially suitable for faster wound healing. Furthermore, in the work using the MTT cytotoxicity test, the viability of skin cells after their plasmination was also monitored using the same conditions as in the in vitro wound healing test. When performed in the standard MTT assay, none of the settings or sources used showed any cytotoxic effects on keratinocytes. LDH cytotoxicity tests were also performed concurrently to verify the accuracy of the MTT assays. The results of both tests agreed and the use of low-temperature plasma in skin treatment can be considered as safe. Overall, the results show that the plasma nozzle can find use in medicine in the healing of skin wounds and chronic defects as a potentially fast, inexpensive and effective method.