Aktivity projetku

Plazma obsahuje aktívne častice, ktoré sú užitočné pri viacerých biomedicínskych aplikáciách, ako napr. sterilizovanie implantátov a chirurgických nástrojov, ako aj zmena vlastností povrchu biomateriálov. Zároveň je možné aj využitie plazmy pre lekárske účely, čomu sa venuje plazmová medicína. Ide o vynárajúci sa inovatívny odbor, ktorý kombinuje plazmovú fyziku, životné vedy a klinickú medicínu pre využitie fyzickej plazmy na medicínske a terapeutické účely. Počiatočné experimenty potvrdzujú, že plazma môže byť účinná v antiseptických látkach bez toho, aby ovplyvnila okolité tkanivá a navyše stimuluje regeneráciu tkaniva. Na základe sofistikovaného základného výskumu o interakcii plazmy a tkanív sa v súčasnosti skúmajú prvé terapeutické aplikácie v liečbe neurologiciých ochorení (polyneuropatia), diabetických ochorení (diabetická noha), liečbe rán, preležaním, v dermatológii a stomatológii a to formou plazmového pera, ktoré bude schopné aktívnej regenerácie tkaniva bez vedľajších negatívnych účinkov. Tento výskum však vyžaduje interdisciplinárne tímy, ktoré dokážu pokryť široké spektrum technických a biomedicínskych vied. Tiež bude vyžadovať aktíve zapojenie firiem z priemyslu, ktoré dokážu zabezpečiť aj finálny vývoj a následnú komercializáciu, t.j. uplatnenie takýchto riešení na trhu.

Medzi výskumno-vývojové aktivity projektu patria:

Výskum a vývoj v oblasti plazmových technológií: VÝVOJ PLAZMOVÉHO PERA pre medicínske použitie na liečenie polyneuropatie, diabetickej nohy, dekubitov a iných ochorení:

  1. Elektro-mechanický návrh plazmového pera
    Zahŕňa výber vhodného dielektrického materiálu pre vyhotovenie elektród, optimalizovaný návrh vysokonapäťového meniča, ktorý bude schopný dodať maximum energie pre vysokú produkciu aktívnych častíc avšak s dôrazom na nízke elektro–magnetické rušenie. Dôležitým aspektom je výber vhodnej zmesi plynov s pridaním kyslíku alebo vzdušnej vlhkosti.
    Realizuje: Žilinská univerzita v Žiline
  2. Analýza plazmy na atómovej a molekulárnej úrovni
    Plazmachemické laboratórium spadajúce pod Ústav fyzikálnej a spotrebnej chémie Chemickej fakulty VUT v Brně sa zameriava na konštrukciu a fyzikálnu i chemickú charakterizáciu plazmových zdrojov, vrátane zariadení pre biomedicínske aplikácie.
    Realizuje: Vysoké učení technické v Brně
  3. Konštrukčný návrh zariadenia na medicínske použitie, certifikácia zariadenia
    Zahŕňa miniaturizáciu VN časti a ergonomický návrh aplikátora, ktorý bude napájaný z inteligentnej riadiacej jednotky, schopnej samodiagnostiky, trvalého kontrolovania kvality plazmy a optimálneho prietoku plynu. Výsledný produkt získa bezpečnostné skúšky v zmysle normy EN60601:2016 v autorizovanej skúšobni.
    Realizuje: Žilinská univerzita v Žiline
  4. In vitro skúšky odolnosti kožných buniek voči chemickému pôsobeniu plazmy, sterilizácia/inaktivácia patogénnych mikroorganizmov, návrh chladiaceho média
    Laboratórium biotechnológie a nanotechnológie spadajúce pod Ústav chémie potravín a biotechnológií Chemickej fakulty VUT v Brně sa zameriava na evaluáciu pôsobenia plazmy na mikroorganizmy (baktérie a kvasinky) a kožné bunky. V spolupráci s Medicínskou univerzitou v Sofii sú potom zariadenia testované i pri hojení umelo vytvorených rán na modelových organizmoch, najmä myšiach.
    Realizuje: Vysoké učení technické v Brně
  5. Ex vivo skúšky na modeli kožného tkaniva
    Jesseniova lekárska fakulta v Martine Univerzity Komenského, Martinské centrum pre biomedicínu sa venuje testovaniu účinkov plazmového pera na rôznych typoch primárnych ako aj bunkových kultúr v in vitro podmienkach. Ide o testy bunkovej viability na metabolickej ako aj cytologickej úrovni, ktoré sú zamerané na analýzy účinkov studenej plazmy generovanej plazmovým perom pri nastavení rôznych fyzikálnych parametrov. Jedným z hlavných cieľov je nájsť optimálne nastavenia prístroja, pri ktorom dochádza k eliminácii patogénnych mikroorganiznov a zároveň nedochádza k poškodeniu ani ku redukcii metabolickej aktivity ľudských buniek. Realizujú sa ex vivo skúšky na modeli kožného tkaniva
    Realizuje: Jesseniova lekárska fakulta v Martine Univerzity Komenského, Martinské centrum pre biomedicínu

Okrem výskumných aktivít, projekt zastrešuje aj aktivity transferu technológií a rozvoja spolupráce s MSP, medzi ktoré patria:

  1. Zmapovanie pracovísk (MSP a univerzitných), ktoré sa venujú výskumu v oblasti plazmových technológií, spracovanie (on-line) katalógu výskumného potenciálu v oblastiach pokrývajúcich plazmové technológie.
  2. Definovanie požiadaviek zo strany MSP na vývoj v oblasti plazmových technológií – dotazníkové šetrenie o potrebách MSP v oblasti plazmových technológií a o spôsoboch zapojenia MSP do ďalšieho vývoja, resp. komercializácie takýchto zariadení.
  3. Stretnutia pracovného a expertného tímu.
  4. Organizácia workshopu/konferencie o plazmových technológiách a možnostiach ich využitia pre medicínske účely.
  5. Vznik cezhraničného výskumného klastra plazmových technológií pre ďalší výskum, transfer technológií, kde budú zapojené výskumné pracoviská, MSP, prípadne ďalšie subjekty ako stredné školy, zdravotnícke zariadenia.
  6. Pilotné odskúšanie vyvinutého plazmového pera na medicínske použitie členmi klastra, napr. na liečenie polyneuropatie, dekubitov za účelom preukázania, že plazmová technológia ako bezkontaktný externý stimulátor dokáže inicializovať prírodnú regeneráciu poškodených tkanív.