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研究氩气低温等离子体射流疗效的可行性方法

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-10-17 09:13:00【

  莫斯科应用物理研究所和俄罗斯科学院高温科学研究所的研究人员在新一期英国物理学会期刊《物理学报D:应用物理》上报告说,糖尿病、癌症患者和艾滋病病毒感染者由于自身病理变化,一旦出现某些外伤,其伤口可能迟迟难以愈合,导致伤情、病情恶化。更多信息请点击在线询价,或者拨打我们的热线电话:400-6277-838

 

  为解决这一难题,科研人员多年前开始用氩气的低温等离子体射流来处理这些病患的复杂伤口,但疗效时好时坏。为探究其中原因,俄研究人员对人体结缔组织的成纤维细胞和上皮组织的角质细胞进行了对比试验。

 

  主持该研究的分子生物学专家叶连娜·彼得森介绍说,成纤维细胞对修复不同程度细胞坏死和组织损伤具有十分重要的作用,而角质细胞能防止外界物质侵入皮肤。按照实验方案,研究人员用温度介于30至40摄氏度的氩气的低温等离子体射流,对培养皿中的A组成纤维细胞辐射一次;对B组这种细胞辐射两次,每次间隔48小时;对C组这种细胞辐射3次,每次间隔24小时;对D组该细胞则不做任何处理。

 

  在首次辐射后第9天,研究人员测算这4组成纤维细胞的分裂增殖数量发现,与对照组D组相比,A组新生细胞的数量多出42.6%,B组多出32%,C组新生细胞则少了29.1%。此外,AB两组细胞中处于生命旺盛期的细胞显著增多,细胞生长期有所延长。这些现象在对角质细胞实验时均再次出现,但其各组细胞的差异幅度没有成纤维细胞那么大。

随后,研究人员又检测了各组细胞所含β-半乳糖苷酶浓度,在细胞衰老过程中,这种物质的活性及浓度会逐渐升高。结果发现,A组和B组的上述两种细胞的β-半乳糖苷酶浓度均显著低于D组细胞,加之AB两组细胞的生长期都有所延长,因此可以认为被恰当辐射的细胞变得更年轻了。而被等离子体辐射次数较多、间隔时间较短则没有疗效,甚至不利于细胞增生。

 

  对于其中原因,彼得森解释说,这可能得益于等离子体辐射导致细胞自噬机制被激活,即细胞内部开始更积极地将一些受损的蛋白和细胞器吞噬到囊泡内并使其降解,促进自身新陈代谢和细胞器更新,细胞内外物质交换也因此得以加强。

 

  氩气是无色、无味、单原子的惰性气体,原子量为39.948,密度为 1.78kg/m3(空气密度为 1.29kg/m 3)。氩气的重量是空气的1.4倍,可在熔池上方形成一层稳定的气流层,具有良好的保护性能。另外在焊接过程中,产生的烟雾较少,便于控制焊接熔池和电弧。氩气是一种惰性气体,在常温下与其它物质均不发生化学反应,在高温下也不溶于液态金属中,故在焊接有色金属时更能显示其优越性氩气是一种单原子气体,在高温下,氩气直接离解为正离子和电子,因此能量损耗低,电弧燃烧稳定。同时分解后的正离子体积和质量较大,对阴极的冲击力很强,具有强烈的阴极破碎作用。氩气对电弧的冷却作用小,所以电弧在氩气中燃烧时,热量损耗小,稳定性比较好。氩气对电弧的热收缩效应较小,加上氩弧的电位梯度和电流密度不大,维持氩弧燃烧的电压较低,一般10V即可。故焊接时电弧拉长,其电压改变不大,电弧不易熄灭。这点对手工氩弧焊非常有利。氩气是制氧的副产品,因为氩气的沸点介于氧、氮之间,差值很小,所以在氩气中常残留一定数量的杂质。焊接用氩气按我国GB4842-84 (氩气及其检验方法)标准要求,其纯度应达到99.99%。具体技术要求见下表,如果氩气中的杂质含量超过规定标准,在焊接过程中不但影响对熔化金属的保护,而且极易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷,使焊接接头质量变坏,并使钨极的烧损量也增加。

 

  氩气的主要应用于焊接、不锈钢制造、冶炼,还用于半导体制造工艺中的化学气相淀积、晶体生长、热氧化、外延、扩散、多晶硅、钨化、离子注入、载流、烧结等。用作ICP,气相色谱仪等仪器的载气,标准气、平衡气、零点气等。