DBD等离子体在生物医学中的应用研究

论文摘要

介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体在生物医学中的应用是一个跨学科的热点课题,本论文根据介质阻挡放电的原理,使用新型大气压DBD等离子体发生装置,对生物医学中两个方面的应用进行了可行性研究。聚四氟乙烯(PTFE)具有低表面自由能和化学惰性的特点,使其成为生物医学中应用最广泛的一种材料。使用大气压DBD等离子体的方法改善聚四氟乙烯表面亲水性,通过测量亲水角、扫描电子显微镜(SEM)观察和X射线光电子能谱(XPS)分析,研究了处理前后PTFE表面性能的变化,结果表明,PTFE表面氧原子百分率由0增加到12.89,表面亲水角从115°下降至42°。利用大气压DBD等离子体处理体外肺癌细胞(A549),对其灭活机理进行初步研究。研究表明等离子体处理肺癌细胞的过程中,培养基温度不会超过314K,对细胞存活率不会产生影响,而等离子体产生的高速粒子、自由基以及紫外线均对细胞活性产生影响。采用中性红摄入法对肺癌细胞进行染色,观察处理前后细胞形态、密度的不同,测量处理前后OD值的变化。选用不同气体放电,总结出氩气中掺入2.5%的氧气放电时,能够激发更多的自由基的自由电子,杀灭肺癌细胞的效果最为理想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 等离子体的基本性质
• 1.2.1 等离子体特性
• 1.2.2 等离子体的判据
• 1.2.3 等离子体的分类
• 1.3 大气压DBD等离子体
• 1.3.1 介质阻挡放电研究简史
• 1.3.2 DBD等离子体的放电机理及基本结构
• 1.3.3 细丝模式的介质阻挡放电
• 1.3.4 均匀模式的介质阻挡放电
• 1.3.5 大气压介质阻挡辉光放电
• 1.4 论文研究的内容及意义
• 第二章 大气压下DBD等离子体对聚四氟乙烯表面改性
• 2.1 引言
• 2.2 PTFE表面结构与成分的分析方法
• 2.3 DBD等离子体处理PTFE表面实验装置及方法
• 2.3.1 PTFE薄膜样品准备
• 2.3.2 实验装置
• 2.4 PTFE表面改性结果及讨论
• 2.4.1 DBD等离子体光学发射光谱研究
• 2.4.2 PTFE表面形貌观察
• 2.4.3 PTFE表面接触角的变化
• 2.4.5 PTFE表面成分变化
• 2.5 PTFE表面亲水性退化效应
• 第三章 大气压DBD等离子体针处理肺癌细胞
• 3.1 引言
• 3.2 大气压下DBD等离子体处理肺癌细胞
• 3.2.1 肺癌细胞样品制备
• 3.2.2 实验装置及处理过程
• 3.2.3 实验设备及试剂
• 3.3 实验结果及讨论
• 3.3.1 大气压DBD针等离子体的基本性质
• 3.3.2 大气压DBD等离子体的发射光谱
• 3.3.3 大气压DBD等离子体针处理肺癌细胞
• 3.3.4 肺癌细胞活性检测
• 结论
• 致谢
• 参考文献