目的:探讨不同参数设定下氦气源低温常压等离子体（non-thermal atmospheric pressure plasma，NTAPP）射流处理对牙本质表面温度、润湿性以及胶原纤维微观形貌的影响，为NTAPP在口腔领域的研究和应用提供参考。方法:将NTAPP发生装置的氦气气体流量分别设定为3、4、5 L/min，放电输入功率分别设定为8、9、10、11 W，分别处理12组人牙本质试件（西安医学院第一、第二附属医院口腔科提供，每组样本量为6），采用红外热像仪连续测量NTAPP射流处理60 s内试件表面温度，绘制温度曲线。测量上述气体流量、输入功率设定下NTAPP射流处理5、10、15、20 s后牙本质和未经NTAPP处理的牙本质（阴性对照组）接触角（每组样本量均为6）。场发射扫描电镜（field emission scanning electron microscopy，FE-SEM）观察氦气气体流量为5 L/min，输入功率分别为8、9、10、11 W设定下NTAPP射流处理5、10、15、20 s的各NTAPP组及阴性对照组（未行NTAPP处理）（每组样本量均为4）牙本质试件胶原纤维的微观形貌。结果:气体流量、输入功率和处理时间对牙本质表面温度及润湿性均有显著影响（ P<0.01）。随着处理时间延长，牙本质表面温度呈上升趋势；输入功率越大，牙本质表面温度越高；气体流量越大，升温越迅速。气体流量为5 L/min、输入功率为11 W处理60 s时，牙本质试件表面温度最高，为（35.10±0.24） ℃。随着NTAPP处理时间延长，与阴性对照组牙本质表面接触角（75.57°±1.45°）相比，各NTAPP组牙本质表面接触角均显著减小（ P<0.05）；随着气体流量及输入功率增加，接触角呈减小趋势，气体流量为5 L/min、输入功率为10 W处理20 s后牙本质表面接触角最低，为13.19°±2.01°。FE-SEM显示，随着输入功率增大及处理时间延长，胶原纤维出现断裂、融合等不同程度的破坏。 结论:NTAPP处理可显著改变牙本质表面温度、润湿性及微观形貌，效果与设备的气体流量、输入功率和处理时间密切相关。

低温常压等离子体（non-thermal atmospheric pressure plasma，NTAPP）是一种简便、有效的表面改性技术，近年成为提高牙本质粘接质量的研究热点。NTAPP能通过改变牙本质表面性质促进粘接剂渗透及聚合、促进胶原交联以及改变牙本质表面微观形貌和元素含量，改善牙本质粘接质量。本文就NTAPP于牙本质粘接领域的应用进展作一综述，以期为牙本质粘接的优化研究提供参考。

目的:探究高压脉冲电场(PEF)联合低温等离子体(LTP)对小鼠肝癌细胞杀伤效果。方法:小鼠肝癌细胞H22分为肝癌细胞组(无任何处理)、PEF处理组、LTP处理组、联合A组(先行PEF处理后立即行LTP处理)、联合B组(先行LTP处理后立即行PEF处理)、联合C组(同联合A组，但间隔20 min)、联合D组(同联合B组，但间隔20 min)。细胞计数试剂盒检测细胞存活率，流式细胞仪检测凋亡，荧光标记细胞内活性氧(ROS)并计数。20只4~6周龄健康雌性无特定病原体的昆明小鼠建立皮下移植瘤模型，随机分为模型组、PBS对照组、PEF实验组、LTP实验组及联合组(LTP+PEF，无间隔)，每组4只。测量并计算肿瘤相对体积和抑瘤率。结果:肝癌细胞组细胞存活率(98.3±0.9)%，PEF处理组(66.8±4.4)%，LTP处理组(62.1±3.9)%，联合A组(43.7±3.7)%，联合B组(31.0±1.4)%，联合C组(46.8±2.9)%，联合D组(39.0±2.3)%。与肝癌细胞组比较，各处理组细胞存活率均降低，且四个联合处理组细胞存活率低于PEF处理组和LTP处理组，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。其中联合B组细胞存活率最低。凋亡检测结果与细胞存活率结果一致。荧光显微镜下，联合B组细胞ROS荧光明显增多，且LTP处理组细胞ROS荧光比PEF处理组多。联合B组的ROS阳性细胞百分比高于LTP处理组和PEF处理组，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。联合组抑瘤率和肿瘤相对体积优于PEF实验组和LTP实验组，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。 结论:LTP联合PEF对小鼠肝癌细胞杀伤效果优于PEF和LTP单一处理，有望成为新的肿瘤治疗方法。

目的:设计一种单线型低温等离子消融电极，解决传统电极难以生成均匀、连续和稳定微气泡的问题，提高低温等离子体的消融与切割效果。方法:在SolidWorks 2021三维建模软件中对低温等离子三线型电极与单线型电极结构进行建模，并通过3D打印制作样机。通过COMSOL Multiphysics 6.1软件对2种电极消融过程进行电场和温度场的有限元分析，并通过温度测试实验验证有限元仿真模型的有效性和正确性；通过组织消融实验和低温等离子体激发实验分别比较2种电极的消融效果和等离子体激发过程。结果:有限元分析结果显示三线型与单线型电极的表面最高温度分别为70.2、63.3 ℃，其中单线型电极的表面温度更加理想，2种电极的表面最大电场强度均超过了1.0×10 7 V/m，达到了微气泡被击穿的电场条件。三线型电极工作电极2端的电场强度远高于其余区域，而单线型电极的电场强度则无明显突变与波动。2种电极表面和距离电极表面1 cm处温度的实验值与仿真值基本一致，拟合度良好，相对误差为3.2%。单线型电极作用在猪脂肪上的消融温度最高为46.8 ℃，消融后，形态上无焦化区域，在1 s内可达到0.5 mm的组织切割深度。接入能量平台后，单线型电极工作电极表面会产生微气泡；通电6 ms时，工作电极表面完全被微气泡覆盖；通电9 ms时，低温等离子体被激发，可以看到呈蓝紫色光的等离子体；通电25 ms时，产生的微气泡依然规则、稳定。 结论:设计了一种单线型低温等离子消融电极，可以生成均匀、连续和稳定的微气泡，实现了比传统电极更好的消融与切割效果。

慢性创面发病机制复杂、病程长，且多发于中老年。随着人口老龄化加重，慢性创面正逐渐成为患者及医疗系统的沉重负担。近十几年来，一些学者观察到低温大气压等离子体有抗感染及促进创面愈合的作用。笔者通过广泛查阅国内外近年来关于慢性创面治疗和低温大气压等离子体的生物学作用的文献，回顾低温大气压等离子体用于慢性创面治疗的研究进展，旨在为慢性创面的治疗提供参考。

背景 低温等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)因具有灭菌以及促进细胞增殖、血管新生和胶原合成等作用,在医学领域逐渐受到关注,有广泛的应用前景,但其在口腔颌面部伤口治疗中的应用仍有待探索.目的 探讨CAP对大鼠口腔颌面部伤口愈合的作用,为CAP应用于口腔颌面部伤口的治疗提供依据.方法 采用CCK-8实验和细胞迁移实验评估不同参数下CAP对大鼠口腔黏膜成纤维细胞增殖和迁移能力的影响,以确定最佳实验参数.在炎症诱导条件下,利用实时定量PCR和Western blot检测经CAP处理后的大鼠口腔黏膜成纤维细胞炎症相关指标[肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-6]和修复相关指标[转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、Ⅰ型胶原蛋白(collagen type Ⅰalpha Ⅰchain,COL1A1)]的水平变化.选取 36只SPF级雄性SD大鼠建立颊部贯通伤模型.实验动物随机分为对照组(n=18)和CAP组(n=18).对照组伤口自然愈合,CAP组大鼠伤口每日使用CAP进行治疗.通过HE、Masson染色及免疫组织化学染色观察大鼠口腔颌面部伤口组织变化;通过Western blot比较两组伤口组织炎症相关指标(TNF-α、IL-1β、IL-6)和修复相关指标(TGF-β、VEGF、COL1A1)的蛋白表达情况.结果 CAP可提高大鼠口腔黏膜成纤维细胞的增殖和迁移能力(P＜0.05).40%-30 s为最佳实验设备参数,该参数下CAP可使炎症微环境下大鼠口腔黏膜成纤维细胞炎症相关指标(TNF-α、IL-1β、IL-6)表达下降(P＜0.05),修复相关指标(TGF-β、VEGF、COL1A1)表达升高(P＜0.05).动物实验进一步验证,CAP组伤口愈合程度优于对照组,HE及Masson染色结果表明CAP组伤口边缘的皮肤和口腔黏膜生长更连贯,胶原纤维增生更明显.免疫组织化学染色观察到修复相关指标COL1A1和VEGF在CAP组伤口的皮肤和口腔黏膜组织中表达更高.Western blot结果显示,与对照组相比,CAP组动物伤口组织炎症指标(TNF-α、IL-1β、IL-6)表达相对较低(P＜0.05);修复相关指标VEGF和COL1A1表达水平均较高(P＜0.05),与动物实验病理切片观察结果一致.结论 CAP治疗可以通过促进细胞增殖与迁移、减轻炎症反应、增强修复相关因子表达等方面相互协作共同促进口腔颌面部伤口的愈合,降低了伤口迁延不愈的风险.

[背景]高速公路收费站空气污染严重,收费人员存在较高的职业暴露风险,亟须研发适用于高速公路收费岗亭气载颗粒物和微生物病原体的净化方法.[目的]验证低温等离子体空气净化器对高速公路收费岗亭室内气载颗粒物和微生物的净化效果.[方法]基于对照干预实验设计,选取某高速公路收费站三个收费岗亭作为测点,开展 6 d的现场对照干预实验(无干预期:前3 d未开启低温等离子体净化器;干预期:后3 d每天9:00-17:00开启净化器).实验期间持续监测室内外等效直径小于 2.5 μm(PM2.5)和小于 10 μm(PM10)的可吸入颗粒物浓度;每天上午(9:00)、中午(12:00)和下午(17:00),使用浮游微生物采样器采集收费岗亭室内外空气样品,分析气载细菌总数;每天 9:00-17:00采用智能中流量颗粒物采样器持续采集最外侧出站口室内的气载颗粒样品,使用基因测序分析样品内含细菌和真菌种属明细及其相对丰度.采用独立样本t检验比较干预期和无干预期室内气载PM2.5、PM10 和细菌总数的浓度差异;采用α多样性分析、β多样性分析和t检验(两组比较),比较干预期 3 d和无干预期 3 d气载颗粒样品内含细菌和真菌具体种属及样品内含典型致病细菌和真菌病原体种属的物种多样性和相对丰度差异,以反映低温等离子体空气净化器对气载PM2.5、PM10 和微生物的净化效果.[结果]干预期室内PM2.5 和PM10 浓度及细菌总数的均值均低于无干预期室内均值(P<0.01或P<0.001);干预期 PM2.5 和 PM10 的室内浓度/室外浓度值(I/O)均低于无干预期(P<0.001);但干预期细菌总数的I/O值与无干预期比较,差异无统计学意义.以上午 9:00收费岗亭室内PM2.5 的平均浓度为基准,中午 12:00和下午 17:00的室内PM2.5 平均净化率分别为49.0%和 46.1%,PM10 为 49.7%和 45.4%,细菌总数为 50.8%和 49.9%.β多样性分析显示干预期和无干预期细菌种水平,真菌属水平和种水平上的物种组成成分均存在差异.与无干预期相比,干预期颗粒样品内含乳杆菌属等 10种细菌和圆酵母菌属等 7种真菌的相对丰度更低,但干预期枝孢霉科未分类属、多臂菌属和尾孢菌属真菌的丰度更高(均P<0.05).对于典型致病菌,干预期乳杆菌属细菌和狭窄梭菌属细菌的相对丰度分别降低了 73.5%和 86.9%,干预期篮状菌属真菌降低了53.5%,差异均有统计学意义(P<0.05).[结论]低温等离子体空气净化器对高速公路收费岗亭室内气载PM2.5、PM10 和浮游细菌具有较好的净化效果,但对室内气载颗粒内含部分真菌的净化作用可能有限.

细菌通过群体感应(QS)分泌信号分子和细胞外聚合物(EPS),使细菌聚集和黏附到生物和非生物表面,在一定条件下形成抗性强、危害性大的生物被膜.目前,生物被膜在医疗、食品和农业等领域中的危害日益严重.尤其是一些致病菌不仅对人类健康构成威胁,甚至会造成较大的社会经济损失.一些传统消毒、杀菌方法难以将其彻底清除,且存在二次污染风险.生物被膜在不同介质表面的强黏附性是其难以被清除的主要原因之一.因此,采用高活性的溶液进行浸泡、清洗是去除生物被膜的有效策略.低温等离子体活化水中的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)能破坏细菌的细胞壁、肽聚糖结构,有效抑制微生物黏附和聚集.低温等离子体活化水作为一种高效消毒抑菌溶液,被广泛应用于生物医学、食品去污和种子萌发领域.但低温等离子体活化水中活性物质易消散,难以长期贮藏,导致其抑菌性能减弱.近年来,通过向低温等离子体活化水中添加不同介质或联合其他技术制备的低温等离子体活化溶液,有效延长了活性物质的衰退,使其逐渐成为消毒、抑菌研究的新方向.本文综述了低温等离子体活化水和低温等离子体活化溶液的杀菌作用机理及其对生物被膜的清除效果,重点介绍了生物被膜的形成过程.旨在为环境、医疗及食品行业的生物被膜清除和控制提供理论参考.

目的 探索低温等离子体(low temperature plasma,LTP)产生的活化液(plasma-activated medium,PAM)对人脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)增殖和血管生成的影响,为未来利用PAM促进创伤愈合和抑制肿瘤血管生成提供理论基础.方法 选择HUVECs作为体外研究模型,以LTP处理不同时间(0、15、30、45、60、75 s)后的PAM培养液进行分组干预.采用MTT法和细胞周期法测定PAM对HUVECs活力的影响,通过血管生成实验检测PAM对血管生成的影响,采用荧光探针检测细胞内活性氧(ROS)水平;构建黑色素瘤小鼠模型,免疫组织化学法检测肿瘤组织中CD31的表达以评估血管生成情况.结果 LTP处理获得的PAM对HUVECs血管生成具有双向作用,表现为:与对照组(0 s)相比,低剂量(15 s和30 s)处理时,HUVEC细胞活力增加,而高剂量(45 s、60 s和75 s)处理时,细胞活力明显下降(P＜0.05);PAM-15 s和PAM-30 s组处于S期的细胞比例明显增高,而PAM-45 s、PAM-60 s、PAM-75 s组处于S期细胞比例显著降低,差异具有统计学意义(P＜0.05);PAM-15 s和PAM-30 s组HUVEC血管生成能力增强,而PAM-45 s、PAM-60 s、PAM-75 s组的细胞血管生成能力降低,血管节点、交叉点、网眼数和血管分支数都明显降低(P＜0.05).此外,HUVECs内ROS水平随着LTP处理时间的延长而升高.PAM处理黑色素瘤小鼠后,对照组肿瘤组织中CD31棕黄色阳性信号大面积分布,各PAM处理组肿瘤组织中CD31棕黄色颗粒分布减少.结论 短时间LTP处理的PAM促进了 HUVEC的增殖和血管生成;而长时间LTP处理的PAM则抑制细胞活力和血管生成.

近些年,随着等离子体技术的快速发展,大气压低温等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)在生物医学领域的应用越来越受到人们的重视,并逐渐发展成为一门新的学科——等离子体医学.该学科融合了等离子体物理、化学、生物学及电气与电子工程等多个学科的内容,具有典型的交叉学科属性,在灭菌消毒、伤口治疗、抗肿瘤研究及美容等多个领域都有广泛应用并产生大量成果.本文针对等离子体在神经外科领域的应用研究及相关手术器械的开发等方面的最新研究进展进行了综述,以期为应用于神经外科的等离子体技术的开发提供参考.