مقایسه اثر پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک و پلاسما جت در ترمیم با فت تاندون

محورهای موضوعی : پاتوبیولوژی مقایسه ای

مریم امینی ¹ ( دانشگاه صنعتی شاهرود- دانشکده فیزیک )
مهدی مومنی ² ( دانشگاه صنعتی شاهرود- دانشکده فیزیک )
علیرضا جهاندیده ³ ( دانشکده علوم دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات ، تهران ، ایران )

تاریخ دریافت : 1401/06/16 تاریخ پذیرش : 1401/06/16 تاریخ انتشار : 1400/12/01

کلید واژه: Tendon injury is a common prob, the voltage of plasma jet and , 10 and 15 Kv and cu, steel and aluminum electrode w, voltage, current and OES of the plasmas,

چکیده مقاله :

هدف از این تحقیق مقایسه اثر پلاسما جت و پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک بر روی ترمیم بافت تاندون می باشد. پارگی تاندون آشیل شایع است و در دهه اخیر بسیار افزایش پیدا کرده است از آنجا که ترمیم این نوع آسیب ها کند صورت می گیرد استفاده از روش های نوین مثل پلاسمای سرد امری ضروری می باشد. پلاسماها را می‌توان برحسب پیکربندی و گاز کاری طبقه‌بندی کرد. با توجه به این طبقه بندی پلاسما جت و پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک دوگونه مهم پلاسما هستند که نقش مهمی در درمان ایفا کرده اند. در دو نوع پلاسما فاکتورهای ولتاژ و نوع الکترود در میزان ترمیم موثرند. به منظور دستیابی به بهترین شرایط ترمیم ، هر دونوع پلاسما در ولتاژها 5، 10و 15 کیلو ولت قرار گرفت و سپس الکترودها ی مس، استیل و روی را در هر دونوع پلاسما تعبیه شد. فاکتورهایی مانند طول ، طیف گسیلی ، دما و چگالی ، جریان محاسبه شد و دوزهای استاندارد بر روی بافت تابانده شد. نتایج نشان دادند روند ترمیم در هر دو پلاسما به یک صورت می باشد ولی میزان بهبودی متفاوت است. پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک کاراتر از پلاسما جت می باشد. بیشترین میزان ترمیم در پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک با ولتاژ اعمالی 15 کیلو ولت و با الکترود مس مشاهده شد که طیف نشری پلاسما نشان می دهد پیک های جدید اکسیژن و نیتروژن در این پلاسما وجود دارد که در دیگر ولتاژها و الکترودها این پیک ها یافت نشد.

چکیده انگلیسی:

Tendon injury is a common problem and is increased in last decade. The healing of this tissue is weak because the weak blood circulation. Using of new technology such as cold plasma is necessary.  The cold plasma is divided according to working gas and set up. The plasma jet and DBD are the two main plasma set up that play and important role in healing. Some factors such as voltage and electrode type is important in efficacy of the plasma systems. For achieving the optimum condition for healing, the voltage of plasma jet and DBD is adjusted to 5, 10 and 15 Kv and cu, steel and aluminum electrode were used. Then the density and temperature, voltage, current and OES of the plasmas were measured and the best condition were selected for tendon treatment. The results show that the treatment process is the same in the both plasmas but the amount of healing is different. Comparing the results show that DBD plasma at 15 kV and using CU electrode is the best treatment for tendon healing. OES analysis shows that the new peak of O and N is observed in this treatment which is not seen in the others.

منابع و مأخذ:

1. Young SR, Dyson M. Effect of therapeutic ultrasound on the healing of full-thickness excised skin lesions. Ultrasonics. 1990;28(3):175-80.


2. 2. Isbary G, Stolz W, Shimizu T, Monetti R, Bunk W, Schmidt HU, et al. Cold atmospheric argon plasma treatment may accelerate wound healing in chronic wounds: Results of an open retrospective randomized controlled study in vivo. Clinical Plasma Medicine. 2013;1(2):25-30.


3. García-Alcantara E, López-Callejas R, Morales-Ramírez PR, Peña-Eguiluz R, Fajardo-Muñoz R, Mercado-Cabrera A, et al. Accelerated mice skin acute wound healing in vivo by combined treatment of argon and helium plasma needle. Arch Med Res. 2013;44(3):169-77.


4. Guerra Fda R, Vieira CP, dos Santos de Almeida M, Oliveira LP, Claro AC, Simões GF, et al. Pulsed LLLT improves tendon healing in rats: a biochemical, organizational, and functional evaluation. Lasers Med Sci. 2014;29(2):805-11.


5. Wren TA, Yerby SA, Beaupré GS, Carter DR. Mechanical properties of the human achilles tendon. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2001;16(3):245-51.


6. Roy S, Khanna S, Nallu K, Hunt TK, Sen CK. Dermal wound healing is subject to redox control. Mol Ther. 2006;13(1):211-20.


7. Mirzaee M, Simeni MS, Bruggeman PJ. Electric field dynamics in an atmospheric pressure helium plasma jet impinging on a substrate. Physics of Plasmas. 2020;27(12):123505.


8. Index. Plasma Medicine2013. p. 497-504.


9. Rodeo SA, Delos D, Williams RJ, Adler RS, Pearle A, Warren RF. The effect of platelet-rich fibrin matrix on rotator cuff tendon healing: a prospective, randomized clinical study. Am J Sports Med. 2012;40(6):1234-41.


10. Mohammad K Khalaf hha, faris s. atallah. Characterization of the dielectric barrier discharge plasma for staphylococcus areus bacteria deactivation. journal of global pharma technology. 2014.


11. Arndt S, Landthaler M, Zimmermann JL, Unger P, Wacker E, Shimizu T, et al. Effects of Cold Atmospheric Plasma (CAP) on ß-Defensins, Inflammatory Cytokines, and Apoptosis-Related Molecules in Keratinocytes In Vitro and In Vivo. PLOS ONE. 2015;10(3):e0120041.


12. Demir H, Menku P, Kirnap M, Calis M, Ikizceli I. Comparison of the effects of laser, ultrasound, and combined laser + ultrasound treatments in experimental tendon healing. Lasers in Surgery and Medicine. 2004;35(1):84-9.


13. Tsai W-C, Hsu C-C, Pang J-HS, Lin M-S, Chen Y-H, Liang F-C. Low-Level Laser Irradiation Stimulates Tenocyte Migration with Up-Regulation of Dynamin II Expression. PLOS ONE. 2012;7(5):e38235.


14. Tang JB, Xu Y, Ding F, Wang XT. Expression of genes for collagen production and NF-κB gene activation of in vivo healing flexor tendons1 1No benefits in any form have been received or will be received from a commercial party related directly or indirectly to the subject of this article. The Journal of Hand Surgery. 2004;29(4):564-70.


15. Choi J-S, Kim J, Hong Y-J, Bae W-Y, Choi EH, Jeong J-W, et al. Evaluation of non-thermal plasma-induced anticancer effects on human colon cancer cells. Biomed Opt Express. 2017;8(5):2649-59.

16. Costa PZ, Soares R. Neovascularization in diabetes and its complications. Unraveling the angiogenic paradox. Life Sciences. 2013;92(22):1037-45.


17. Roy S, Khanna S, Nallu K, Hunt TK, Sen CK. Dermal wound healing is subject to redox control. Mol Ther. 2006;13(1):211-20.


18. Lüscher TF, Creager MA, Beckman JA, Cosentino F. Diabetes and Vascular Disease. Circulation. 2003;108(13):1655-61.


19. Neretti G, Tampieri F, Borghi CA, Brun P, Cavazzana R, Cordaro L, et al. Characterization of a plasma source for biomedical applications by electrical, optical, and chemical measurements. Plasma Processes and Polymers. 2018;15(11):1800105.


20. Martines E, Brun P, Cavazzana R, Cordaro L, Zuin M, Martinello T, et al. Wound healing improvement in large animals using an indirect helium plasma treatment. Clinical Plasma Medicine. 2020;17-18:100095.