大气压非平衡等离子体射流RONS穿透角质层机理研究

由上节可知，角质层对等离子体产生的RONS的穿透能力可能会产生重要影响。为了深入了解大气压非平衡等离子体射流产生的RONS穿透皮肤的机理，有必要针对其开展进一步的研究，了解其产生的RONS穿透角质层的情况。因此本节将重点讨论角质层对各RONS穿透能力的影响。

角质层是皮肤的最外层，是分隔机体内外、防止外界侵袭最重要的天然屏障。角质层由几至十几层死亡的无核角质细胞组成，角质细胞中充满角蛋白，角质细胞之间充满脂类物质。角质层的结构常常被描述为“砖墙-灰泥”结构，如图5.5.1所示。角质细胞可看做“砖墙”，而角质细胞间的脂质可看做“灰泥”。

图5.5.1　皮肤角质层的“砖墙-灰泥”结构[32～35](www.xing528.com)

物质穿透角质层的通道有细胞间通道与细胞内通道，其中细胞间通道往往被认为是物质穿透角质层的主要通道。

正是因为角质层具有“砖墙-灰泥”这样有序而又致密的结构，所以角质层能为机体提供良好的屏障作用，防止外界有害微生物入侵。一般来讲，直径在200nm 左右的细菌在正常情况下都不能通过角质层进入皮肤内。虽然角质层对微生物有良好的阻隔作用，但仍有部分物质能够透过角质层进入皮肤组织，包括脂溶性的物质如维生素A、D 能够穿透角质层被皮肤吸收，而水溶性的物质如蔗糖、葡萄糖等物质极难透过皮肤角质层被吸收。这是因为角质细胞中含有角蛋白，一般的物质很难穿透，而角质细胞间的脂质通道是角质层中唯一的连续通道，所以大多数物质只能通过角质层中细胞间的脂质通道进行传输扩散。角质层中的脂类物质主要为多种神经酰胺、游离氨基酸和胆固醇，属于脂溶性物质，所以容易经过角质细胞间的脂质通道扩散。

大气压非平衡等离子体射流能够产生多种具有生物学活性的粒子，其中包括活性成分如NO、NO2等，也包括易溶于水的氧化物质如H2O2等，还包括溶于水的离子如等。这些活性粒子需要穿透致密的角质层，到达表皮甚至真皮才能发挥它们的活性，所以研究并理解大气压非平衡等离子体射流产生的RONS穿透角质层的性质能够加深我们对等离子体医学原理的理解，也能为拓展等离子体医学的生物应用提供理论基础。因此，需要采用真正的角质层进行实验，从而研究等离子体产生的RONS对角质层的穿透作用。