Одной из причин безрезультатной борьбы с инфекциями является специфическая биопленка, покрывающая колонии многих бактерий и защищающая их от действия антибиотиков. Такую пленку, например, создают бактерии, вызывающие воспаление в ротовой полости. Теперь ученые научились легко разрушать биопленки, образующиеся в каналах зубных корней, при помощи низкотемпературной плазмы.

Похожее на крошечную паяльную лампу устройство с язычком плазмы размером всего с перо карандаша способно поддерживать плазму в состоянии комнатной температуры. В таком виде она молниеносно уничтожает колонии бактерий, развивающиеся глубоко в зубе. Это не фантастическая картинка из фильма Джорджа Лукаса - это захватывающая работа исследователей факультета стоматологии Калифорнийского университета (USC), которые предлагают новый способ эффективной борьбы со стойкими к стандартному лечению инфекциями бактериальной природы.
Авторы исследования - профессор, сотрудник отдела электроники и электротехники компании "Минг Шех" Чунги Джанг (Chunqi Jiang) и доцент кафедры клинического лечения зубов и директор Центра бактериологии Пэриш Зедгизаде (Parish Sedghizadeh) опубликовали данные о новом применении низкотемпературной плазмы в июньском номере журнала Plasma Processes and Polymers.

Исследователи поместили температурные датчики в извлеченные зубы перед обработкой плазмой и обнаружили, что температура зуба повысилась всего на пять градусов после десяти минут контакта. Более прохладная природа экспериментальной плазмы обеспечивается за счет пульсирующего электропитания.

"В результате контакта зуба с плазмой выделяется атомарный кислород, который является мощным антибактериальным агентом", - говорит Джанг на основании данных спектроскопии, полученных во время эксперимента. Свободные радикалы кислорода способны разрушать мембраны бактериальной пленки, вызывая гибель бактерий, а структура плазменного пера позволяет проводить дезинфекцию даже в самых труднодосягаемых местах корневого канала.
Поскольку результаты эксперимента показали, что охлажденная плазма безопасна для окружающих тканей, Зедгизаде весьма оптимистично относится к идее использования ее в сфере стоматологии и медицины в целом. Она может быть применена везде, где сегодня применяется лазер, только без нанесения ожогов.

Плазма есть четвертое физическое состояние вещества. Она состоит из электронов, ионов и нейтральных компонентов и входит в состав звезд и молнии. Но в природе она имеет очень высокую температуру, а в данном случае инженеры разработали прибор, при помощи которого плазма поддерживается в состоянии комнатной температуры.

"За плазмой будущее, - сказал Зедгизаде. - Она использовалась ранее в целях стерилизации, к примеру, но не в клинических медицинских исследованиях и процедурах. Мы надеемся, что впервые предложили применять ее в лечебном назначении".