Σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές
Η ιατρική πλάσματος είναι ένα ένα αναδυόμενο νέο πεδίο και η δυνατότητα χρήσης πηγών πλάσματος σε ατμοσφαιρική πίεση σε βιοϊατρικές εφαρμογές έχει αποκτήσει πρόσφατα μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον. Έτσι, η ανάπτυξη αξιόπιστων και απλών αντιδραστήρων που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και πληρούν...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12350 |
| id |
nemertes-10889-12350 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ιατρική πλάσματος Βιοϊατρική Δοξορουβικίνη Plasma medicine Biomedics Doxorubicin 610.285 |
| spellingShingle |
Ιατρική πλάσματος Βιοϊατρική Δοξορουβικίνη Plasma medicine Biomedics Doxorubicin 610.285 Σκλίας, Κυριάκος Σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές |
| description |
Η ιατρική πλάσματος είναι ένα ένα αναδυόμενο νέο πεδίο και η δυνατότητα χρήσης πηγών πλάσματος σε ατμοσφαιρική πίεση σε βιοϊατρικές εφαρμογές έχει αποκτήσει πρόσφατα μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον. Έτσι, η ανάπτυξη αξιόπιστων και απλών αντιδραστήρων που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και πληρούν ορισμένα αυστηρά κριτήρια για την κάλυψη των βιοϊατρικών εφαρμογών, όπως η χαμηλή θερμοκρασία του αερίου και η αποφυγή της δημιουργίας τόξου είναι καθοριστικής σημασίας. Προς αυτή την κατεύθυνση, η διπλωματική αυτή εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη του ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης που παράγεται από διαφορετικές διαμορφώσεις αντιδραστήρων και στην εφαρμογή του σε βιοϊατρικές εφαρμογές, ιδιαίτερα στη θεραπεία καρκινικών κυττάρων μελανώματος (B16F10 mouse melanoma cells). Ο πρώτος αντιδραστήρας, ο οποίος χρησιμοποιείται για την παραγωγή πίδακα πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης με διαμόρφωση ομοαξονικών ηλεκτροδίων, χαρακτηρίζεται ηλεκτρικά και οπτικά ως συνάρτηση των βασικών παραμέτρων λειτουργίας του, συμπεριλαμβανομένου του πλάτους της εφαρμοζόμενης υψηλής τάσης και της συχνότητας της τάσης, του ρυθμού ροής αερίου και του μήκους του εξωτερικού του ηλεκτροδίου. Επίσης, μετρήθηκε η θερμοκρασία των υλικών του αντιδραστήρα αυτού. Ο δεύτερος αντιδραστήρας, ο οποίος σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ειδικά για βιοϊατρικές εφαρμογές, αποτελεί ένα πίδακα πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης με εξωτερική διαμόρφωση ηλεκτροδίων τύπου δακτυλίου που οδηγείται απο παλμική ή ημιτονοειδή υψηλή τάση στην περιοχή των kHz. Στη συνέχεια, ο δεύτερος αντιδραστήρας χαρακτηρίζεται ηλεκτρικά και τοπικά ενώ με τη βοήθεια φωτογράφησης schlieren μελετούνται και τα υδροδυναμικά χαρακτηριστικά του. Τέλος, η αποτελεσματικότητα του πίδακα πλάσματος που παράγεται από τον δεύτερο αντιδραστήρα, οδηγούμενη από παλμούς υψηλής τάσης ελέγχεται με ex-vivo θεραπεία καρκινικών κυττάρων μελανώματος, συνδυάζοντας τη δράση του με τα αντικαρκινικό φάρμακο (δοξορουβικίνη). |
| author2 |
Σβάρνας, Παναγιώτης |
| author_facet |
Σβάρνας, Παναγιώτης Σκλίας, Κυριάκος |
| format |
Thesis |
| author |
Σκλίας, Κυριάκος |
| author_sort |
Σκλίας, Κυριάκος |
| title |
Σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές |
| title_short |
Σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές |
| title_full |
Σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές |
| title_fullStr |
Σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές |
| title_full_unstemmed |
Σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές |
| title_sort |
σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12350 |
| work_keys_str_mv |
AT skliaskyriakos schediasmosylopoiēsēkaicharaktērismoskinētēsmonadasgiatēnparagōgēpsychrouplasmatosatmosphairikēspiesēsprosarmosmenēssebioïatrikesepharmoges AT skliaskyriakos designimplementationandcharacteizationofportableunitforatmosphericpressurecoldplasmaproductionadaptedtobiomedicalapplications |
| _version_ |
1771297129707339776 |
| spelling |
nemertes-10889-123502022-09-05T04:59:49Z Σχεδιασμός, υλοποίηση και χαρακτηρισμός κινητής μονάδας για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμοσμένης σε βιοϊατρικές εφαρμογές Design, implementation and characteization of portable unit for atmospheric pressure cold plasma production, adapted to biomedical applications Σκλίας, Κυριάκος Σβάρνας, Παναγιώτης Παπαδόπουλος, Πολύκαρπος Sklias, Kyriakos Ιατρική πλάσματος Βιοϊατρική Δοξορουβικίνη Plasma medicine Biomedics Doxorubicin 610.285 Η ιατρική πλάσματος είναι ένα ένα αναδυόμενο νέο πεδίο και η δυνατότητα χρήσης πηγών πλάσματος σε ατμοσφαιρική πίεση σε βιοϊατρικές εφαρμογές έχει αποκτήσει πρόσφατα μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον. Έτσι, η ανάπτυξη αξιόπιστων και απλών αντιδραστήρων που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και πληρούν ορισμένα αυστηρά κριτήρια για την κάλυψη των βιοϊατρικών εφαρμογών, όπως η χαμηλή θερμοκρασία του αερίου και η αποφυγή της δημιουργίας τόξου είναι καθοριστικής σημασίας. Προς αυτή την κατεύθυνση, η διπλωματική αυτή εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη του ψυχρού πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης που παράγεται από διαφορετικές διαμορφώσεις αντιδραστήρων και στην εφαρμογή του σε βιοϊατρικές εφαρμογές, ιδιαίτερα στη θεραπεία καρκινικών κυττάρων μελανώματος (B16F10 mouse melanoma cells). Ο πρώτος αντιδραστήρας, ο οποίος χρησιμοποιείται για την παραγωγή πίδακα πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης με διαμόρφωση ομοαξονικών ηλεκτροδίων, χαρακτηρίζεται ηλεκτρικά και οπτικά ως συνάρτηση των βασικών παραμέτρων λειτουργίας του, συμπεριλαμβανομένου του πλάτους της εφαρμοζόμενης υψηλής τάσης και της συχνότητας της τάσης, του ρυθμού ροής αερίου και του μήκους του εξωτερικού του ηλεκτροδίου. Επίσης, μετρήθηκε η θερμοκρασία των υλικών του αντιδραστήρα αυτού. Ο δεύτερος αντιδραστήρας, ο οποίος σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ειδικά για βιοϊατρικές εφαρμογές, αποτελεί ένα πίδακα πλάσματος ατμοσφαιρικής πίεσης με εξωτερική διαμόρφωση ηλεκτροδίων τύπου δακτυλίου που οδηγείται απο παλμική ή ημιτονοειδή υψηλή τάση στην περιοχή των kHz. Στη συνέχεια, ο δεύτερος αντιδραστήρας χαρακτηρίζεται ηλεκτρικά και τοπικά ενώ με τη βοήθεια φωτογράφησης schlieren μελετούνται και τα υδροδυναμικά χαρακτηριστικά του. Τέλος, η αποτελεσματικότητα του πίδακα πλάσματος που παράγεται από τον δεύτερο αντιδραστήρα, οδηγούμενη από παλμούς υψηλής τάσης ελέγχεται με ex-vivo θεραπεία καρκινικών κυττάρων μελανώματος, συνδυάζοντας τη δράση του με τα αντικαρκινικό φάρμακο (δοξορουβικίνη). Plasma medicine is an emerging new field and the possibility of using plasma sources at atmospheric pressure for biomedicine has recently reached a great deal of research interest. Thus, the development of reliable and simple reactors operating at low temperature that meet a number of strict criteria to cover biomedical applications such as low gas temperature and no risk of arcing, is crucial. Toward this direction, this master thesis is focusesonthestudyofcoldatmospheric-pressureplasmageneratedfromdifferent reactor configurations and its implementation to biomedical applications, especially the treatment of melanoma cancer cells. The first reactor, which constitutes an atmospheric pressure plasma jet of coaxial electrode configuration, is characterized electrically and optically as a function of principal operational parameters, including voltage amplitude and frequency, gas flow rate and electrode configuration when fed with pure He. Also, the temperatures of the reactor materials are measured as a function of the same operational parameters. The second reactor, that was designed and implemented especially for biomedical applications, is an atmospheric pressure plasma jet of double ring external electrode configuration, which is driven by pulsed or sinusoidal high voltage in the kHz range and operates with pure He. Subsequently, the above-mentioned reactor is characterized by means of wideband electrical measurements, spatiotemporal optical emission measurements (PMTs and narrow band filters) and schlieren photography. Finally, the efficiency of the plasma generated from the second reactor, driven by high voltage pulses, in relation to biomedical applications is tested by ex-vivo treating B-16 melanoma cancer cells, combining its action with cancer medicaments (doxorubicin). 2019-07-11T06:10:05Z 2019-07-11T06:10:05Z 2018-07-09 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12350 gr 12 application/pdf |
