生物医学应用中的数据来源及分析结果

如上所述，数据源包括已发表的文献及为了验证ETOP 和BRF 之间的关系进行的实验及模拟结果。然而，从现有文献中寻找足够数据开展模型拟合非常困难。这是因为，尽管关于等离子体杀菌的报道很多，但是它们中绝大多数都是基于自行研发的等离子体装置，而对应装置的各种RONS浓度却没有测量。因此，这些数据并不能用于这里的模型评估。经过比较全面的文献检索之后，发现kINPen®和FlatPlaster这两种商用等离子体装置的RONS的诊断及除菌实验存在关联的文献报道，可以用于模型的初步验证。然而即便如此，ETOP 的计算仍然存在一些困难，这是由于相关文献仅测量或模拟了几种RONS的密度。为了解决该问题，这里还进一步开发等离子体模型，通过模拟获得未知的RONS密度。

考虑到RONS诊断数据和除菌数据可能来自不同的文献，等离子体工作环境（例如周围的空气湿度）很可能不一样，因此所得数据不可避免地存在不确定性，从而导致计算的ETOP 与实际的ETOP 之间存在误差。因此，为了进一步验证模型，本章还开展了等离子体杀菌实验，并通过实验及仿真测量了等离子体产生的RONS密度。根据测得的RONS密度和杀菌结果分别计算ETOP 和BRF，最后讨论ETOP 和BRF 之间的关系。

首先利用kINPen®的相关数据来评估ETOP 作为等离子体剂量的可行性。关于kINPen®的ETOP 和BRF 计算的数据源选择如下：kINPen®的BRF 计算所需数据是从参考文献[65～67]获得的。用于ETOP 计算的RONS密度数据来自Schmidt-Bleker 等人[68]开发的全局模型，其中OH、NO2、HO2、O3的密度已通过实验[69～73]进行了验证。气体速度通过Navier-Stokes方程计算获得。(www.xing528.com)

FlatPlaster[74]的RONS诊断及除菌数据是验证模型的另一组数据来源。其数据源选择如下：不同处理时间下的FlatPlaster除菌数据从参考文献[75]中获得。FlatPlaster的部分RONS密度则基于参考文献[76]，另一部分通过全局空气等离子体模型模拟得出。此外，由于该设备没有气流，本章通过建立2D 模型来模拟RONS扩散到样品的速度。

如前所述，考虑到RONS诊断数据和除菌数据可能来自不同的文献，这可能会导致依据诊断结果所得的ETOP 偏离除菌结果所对应的ETOP。因此，为进一步验证模型，本章还开展了不同工作气体组分下的等离子体除菌实验。所有实验均在干燥环境中进行，以避免湿度的影响。BRF 数据根据等离子体处理前后的CFU 计数获得，ETOP 数据则是结合实验诊断和仿真模拟得出。