大气压非平衡等离子体射流生物医学应用成果

生物体液系统是非常复杂的系统。除了基本的水以外，还含有氨基酸、维生素、蛋白质等各种复杂的有机大小分子以及各类无机盐。因此有必要将实际生物体液中非常重要的几种要素分离出来以探究等离子进入生物体液环境后RONS变化的影响因素。水是人体体液环境中最基本的组分；1% PBS缓冲液中含有Na2HPO4、KH2PO4、NaCl以及KCl，可模拟人体的酸碱平衡环境；0.9%NaCl溶液（生理盐水）是临床上常用的一种无机盐溶液，其渗透压等于人体体液的渗透压；5%葡萄糖溶液则是临床上常用的一种有机物溶液，可为机体提供能量；2%以及10%的人血清溶液则可以模拟体内复杂的液体环境。

从上面的结果可以看出，随着处理时间的增加，无论是否覆盖肌肉组织，长寿命RONS的浓度都是增加的；而随着覆盖组织厚度增加，穿透进入接收室的RONS浓度是降低的。

相同实验条件下，渗入0.9% NaCl溶液中的H2O2浓度低于1%PBS溶液中的浓度，而高于双蒸水接收液中的浓度。有机组的H2O2浓度相较无机组而言明显增加。以500μm 厚度的组织覆盖为例，同等实验条件下，5%葡萄糖接收液中H2O2含量约为双蒸水中H2O2含量的20倍以上。人血清作为接收液时所观测到的现象类似。由此可见，渗透进入生物体液环境的活性粒子含量不仅与穿透组织厚度有关，还与环境成分有关。从图5.3.2也可以看出等离子体穿透组织以后明显可与溶液中有机物反应生成更多的H2O2。以葡萄糖为例，可能由于葡萄糖分子上存在5个羟基基团，等离子体射流中的电子可将其上的羟基基团释放为自由的羟基[17]，通过反应

可以产生更多H2O2。同样人血清溶液中存在大量有机分子，也可通过这种方式产生H2O2。不过当人血清溶液浓度增加，其H2O2浓度反而降低，这可能是由于H2O2是活性极强的强氧化性粒子，可与有机大分子发生反应，从而被消耗。

在相同实验条件下，1% PBS接收液中浓度高于0.9% NaCl接收液中浓度，而低于双蒸水接收液中浓度。可能原因在于等离子体活化过的NaCl溶液中存在大量的氯/氯氧酸，如次氯酸等[18]，而这些酸能与离子反应，即(www.xing528.com)

将氧化，从而使溶液中的浓度降低。从图5.3.4与图5.3.5可以看出，接收液中浓度仍存在有机组和无机组之间的区别，且相同实验条件下，有机组中浓度高于无机组中浓度。这可能与有机组溶液中存在含氮的基团有关。

N浓度在几种接收液中的区别与基本类似。在双蒸水中的浓度高于在1%PBS和0.9% NaCl溶液中的浓度。不过这种区别随着覆盖组织切片厚度的增加在减小。与不同的地方是，覆盖500μm 厚度组织切片时，5%葡萄糖溶液中浓度略低于双蒸水接收液中浓度。且当人血清接收液浓度增加时，其中的浓度骤降。

无论是还是，对比在不同种接收液中的情况时，它们在血清中浓度都是更高的。研究表明，等离子体处理后含硫和芳香族的氨基酸会被优先消耗[19]，等离子体处理后溶液中与的增加可能源于血清溶液中含有非常多氨基酸、蛋白质等有机生物分子，其中的含氮基团与等离子体中的活性氮氧粒子反应转化为和。而随着血清浓度升高，离子浓度增加而浓度减少，这个现象可能源于和的相互转化，这一转化过程与溶液的pH 值以及其他液体参数相关。