La sanificazione e igienizzazione di mani ed ambienti è un argomento di grande attualità, soprattutto nell’ultimo periodo.

Gli studi sulla correlazione tra plasma freddo e sanificazione, nel corso degli ultimi anni, hanno già trovato conferme ed applicazioni in svariati campi. Diversi studi scientifici, da più parti del mondo, sono arrivati alla conclusione che il plasma può rendere inattivi efficacemente agenti patogeni, virus e batteri.

In questo articolo, ci occuperemo dei fondamenti scientifici di alcune ricerche internazionali sul plasma freddo e sanificazione, prendendo in esame casi studio e guardando alle prospettive future del plasma freddo.

Continua a leggere per capire quali studi ci sono dietro la tecnologia al plasma freddo e come questo strumento può davvero migliorare le nostre vite, in fatto di sanificazione e non solo.

Plasma freddo e sanificazione: progetti di ricerca attuali

I primi studi sul plasma furono condotti, tra gli altri, da Irving Langmuir che coniò anche il termine plasma, per identificare un gas ionizzato che presentava caratteristiche fisiche diverse dagli altri stati della materia: solido, liquido e gassoso.

Negli ultimi decenni, il campo di applicazione del plasma si è allargato. Non è, infatti, più relegato ai campi dell’ingegneria applicata o alla fisica nucleare ma, grazie ai progressi tecnologici, è stato possibile dimostrare il potere antimicrobico del plasma.

È stato dimostrato che il plasma freddo può uccidere i batteri sia in vitro che sulle ferite della pelle. Diversi studi hanno dimostrato che il plasma freddo può ridurre o eliminare efficacemente batteri come:

• Escherichia coli,
• Staphylococcus aureus
• Streptococcus pneumoniae.

Il rapporto tra plasma freddo e sanificazione è già noto nel campo medicale.

Infatti, è stata già testata la sua efficacia nell’inattivare gli agenti patogeni sulle superfici, sui dispositivi chirurgici e dentistici.

In particolare, la sterilizzazione completa di superfici e strumenti è data da un’esposizione prolungata al plasma freddo. Ciò che è ancora più interessante è che si raggiunge un ottimo grado di disinfezione con plasma freddo prodotto da scariche piezoelettriche dirette (PDD).

Plasma e sanificazione: la ricerca dell’Università di Padova

Come si legge nella ricerca Plasma Freddo, una nuova speranza nel dell’inattivazione dei virus, gli studi proseguono con la prospettiva di attaccare più tipologie di virus e batteri possibili come HIV (responsabile dell’AIDS) e HPV (Papilloma virus). 

In Italia, lo studio su plasma freddo e sanificazione è condotto dal team di specialisti a cui capo vi è il prof. Andrea Crisanti, microbiologo all’Università di Padova, per mesi in prima linea nella lotta contro il Covid-19.

I ricercatori hanno testato e appurato come grazie ad appositi dispositivi che sfruttano il plasma freddo per santificare l’aria, questa risulti priva di qualsiasi organismo dannoso.

I risultati della ricerca

I test dell’Università di Padova confermano l’efficacia del plasma freddo nella distruzione di virus, batteri e funghi al 99,99%. In particolare, si nota un’efficace risposta verso organismi batterici detti multiresistenti, particolarmente ostici da  sterminare.

Secondo uno studio condotto per conto del Governo britannico, si contano circa 50 mila decessi all’anno tra Europa e Stati Uniti dovuti a virus e batteri di varia natura. Un numero già preoccupante che, secondo lo stesso studio, è destinato ad aumentare nei prossimi decenni.

Gli studi dell’ateneo veneto vanno nella direzione tracciata dall’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità), la quale avverte dell’esistenza di numerosi virus e batteri presenti in natura e pronti al salto di specie e di come la loro resistenza possa essere un problema da qui ai prossimi anni.

L’utilizzo del plasma freddo nella sanificazione diventa, pertanto, strategico nella lotta ad agenti patogeni vari che minacciano la nostra salute e quella degli animali con cui veniamo a contatto.

Infatti, un aspetto da non sottovalutare è la sanificazione con plasma freddo di ambienti che vedono la presenza di animali con cui l’uomo viene a contatto, come allevamenti, strutture per la macellazione e ambulatori veterinari.  

Plasma freddo per sanificare: come funziona?

Il plasma allo stato gassoso (viene usato un gas inerte come elio o aria) viene ionizzato, mediante una scarica elettrica controllata e a bassa carica. Una parte delle molecole del gas (inerte come aria, elio) viene privata di un elettrone. Questo processo rende il plasma estremamente particolare, diventando una miscela di molecole neutre, ioni ed elettroni.

La ionizzazione di ossigeno e azoto, che compongono l’aria, provoca il fenomeno della perossidazione. In questo modo, il gas ionizzato distrugge virus, batteri e funghi, impedendo la loro riproduzione.

In breve, i costituenti principali del plasma freddo sono i raggi UV e le specie reattive di ossigeno e azoto che hanno proprietà antimicrobiche in grado di danneggiare i processi cellulari dei microrganismi batterici.

L’obiettivo principale sono stati i batteri, con applicazioni in diversi campi come la preparazione alimentare, la medicina e l’odontoiatria. Molte applicazioni vi sono nell’oncoterapia, in cui sono colpite le cellule tumorali, anziché gli agenti patogeni.

Questo processo di sanificazione con il plasma freddo, sopra descritto, diventa, pertanto, una soluzione preferibile alle procedure di disinfezione standard. Infatti, in molti casi di sanificazione/disinfezione si utilizzano aria calda pressurizzata, vapore acqueo caldo pressurizzato o sostanze tossiche. Sistemi che hanno alti costi in termini economici e di sostenibilità ambientale.

Plasma freddo e sanificazione: le tecnologie

Negli ultimi anni, i ricercatori hanno anche esaminato l’applicazione delle tecnologie al plasma nella disinfezione. Sulla base dei meccanismi di trattamento superficiale dei materiali coinvolti e degli effetti di superficie prodotti dalla scarica del plasma, possiamo classificare le tecnologie al plasma per la disinfezione in cinque tipi:

• radiazione ultravioletta sotto vuoto (VUV),
  La luce VUV ha un’azione germicida perché i fotoni VUV possono rompere i legami molecolari nei microrganismi. Tuttavia, c’è una limitazione: i fotoni VUV sono assorbiti dal vapore acqueo nell’aria e non raggiungono la superficie di un oggetto. Per questo motivo, le lampade VUV sono utilizzate per la disinfezione in camere stagne e su superfici asciutte.
   
• deposizione di vapore chimico potenziata al plasma (PECVD),
  La deposizione chimica da vapore con plasma (PECVD) è un processo comunemente usato per depositare film sottili da precursori gassosi in molte industrie diverse, comprese le celle solari, i semiconduttori, i display e i dispositivi di archiviazione ottica. In particolare, la PECVD impiega plasma a bassa temperatura per produrre film sottili uniformi senza degradazione termica.
  
• scarica a barriera dielettrica (DBD),
  Questa tecnologia usa una torcia al plasma a bassa temperatura guidata da un’alta tensione. L’intero processo è sigillato in un tubo di vetro. La torcia al plasma ha un tubo di vetro con due elettrodi. Un elettrodo è fatto di metallo e l’altro è un dielettrico ceramico ad alta porosità. Una soluzione come etanolo o acqua entra nel tubo di vetro attraverso il tubo e passa attraverso la torcia al plasma dove viene irradiata dal plasma.
  
• plasma basato sull’ossigeno e campo elettrico pulsato ad alta tensione (HV PEF). Questa tecnologia utilizza l’ossigeno come gas di lavoro per generare specie reattive che possono essere utilizzate per la disinfezione da virus e batteri.

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Sanificazione con plasma freddo: perché conviene?

Nell’ambito del COVID-19, l’uso del plasma per disinfettare l’aria e le superfici è stato esplorato da diverse università e aziende. La pandemia ha portato a un’impennata nella domanda di tecnologia al plasma, sollevando diverse considerazioni importanti quando si parla della sua implementazione.

Eccone alcune:

• Processo economico ed ecologico. La disinfezione e la sterilizzazione al plasma non necessitano di costose apparecchiature, né utilizzano sostanze chimiche tossiche.
  
• Coinvolge uno strato molto sottile. Ecco perché il plasma può disinfettare molteplici superfici sensibili, inclusi tessuti viventi e ferite aperte. Mantenendo una forte capacità di disinfezione, anche con pochi secondi di esposizione.
  
• Bassa temperatura per disinfezione di oggetti che possono essere danneggiati dal vuoto o dalla sovrappressione di altri trattamenti di sanificazione a caldo o a vapore.
  
• Nessuna chimica umida, né residui finali.
  
• Compatibilità ambientale, poiché i gas utilizzati (aria o altri inerti) non sono tossici. Nessun costo di smaltimento di materiali plastici o chimici.

Le peculiarità del plasma freddo lo rendono perfetto anche per l’igienizzazione delle mani, la cura di ustioni, lesioni della pelle o l’acne.

Sanificazione con plasma freddo e prevenzione

Il plasma freddo è stato ampiamente studiato e dimostrato essere efficace contro altri virus come:

• l’influenza,
• il morbillo,
• il papillomavirus umano
• il virus herpes simplex.

Infatti, i dispositivi al plasma freddo sono già stati approvati dalla FDA (Azienda del farmaco americana) per il trattamento dell’herpes cutaneo nell’uomo (Wang et al., 2019).

In uno studio su plasma freddo e sanificazione, condotto da Heilmann nel 2019, il plasma freddo ha dimostrato di inattivare completamente il virus dell’influenza A. L’inattivazione è stata raggiunta entro 10 s di esposizione al plasma freddo a temperatura e pressione ambiente. Nessun virus vivo poteva essere rilevato dopo 1 min di esposizione al plasma freddo. (Heilmann et al., 2019).

Allo stesso modo, anche il virus del morbillo è stato testato utilizzando il plasma freddo. L’esposizione del virus del morbillo per 2 min in condizioni ambientali ha portato a una completa eliminazione del virus senza alcun recupero dopo la coltivazione. Il papillomavirus umano è un altro agente patogeno che può essere inattivato dall’esposizione al plasma freddo. Questo virus causa diverse malattie tra cui il cancro cervicale e la verruca genitale (Fujioka et al., 2010).

Sanificatori al Plasma freddo anticovid-19 in un liceo romano

In tema di plasma freddo e sanificazione, esiste un caso recente. Si tratta di quello del liceo classico Orazio di Roma, che grazie all’acquisto di ben 56 sanificatori al plasma freddo purifica l’aria nelle aule, azzerando, letteralmente, i contagi da Covid-19 tra le sue mura.

La preside, Maria Grazia Lancellotti, spiega come nell’anno scolastico 2020/21, ci fossero stati diversi contagi tra studenti e insegnanti. Poi, grazie ai contributi delle famiglie, ad inizio anno 2021/22 si è deciso di acquistare depuratori d’aria al plasma freddo.

Un’ottima scelta per garantire una continuità didattica a studenti ed insegnanti. Una soluzione auspicata dalla stessa preside anche al Ministero dell’Istruzione, con una lettera, in cui si parlava di fondi specifici per migliorare l’areazione e la qualità dell’aria delle aule di tutte le scuole italiane.

Una soluzione da adottare in massa per evitare il protrarsi dell’emergenza e scongiurare futuri risvolti epidemiologici. Plasma freddo e sanificazione diventano, quindi, un binomio inscindibile per il futuro.

La tecnologia al plasma freddo è da approfondire per il suo efficace potere antimicrobico, applicabile in vari campi della società, dell’industria e del lavoro in generale.

Sai cos’è un plasma freddo? Forse no.
Lascia che ti spieghi, rendendo l’idea con qualcosa che forse hai già visto in natura.
Conosci l’Aurora Boreale? Quel particolare fenomeno naturale di origine elettromagnetica che si può apprezzare a particolari latitudini della Terra?

L’Aurora Boreale è un esempio di plasma, il quarto stato della materia.

Certamente uno dei più spettacolari esempi di plasma, ma non è l’unico. Anche il fuoco è una tipologia di plasma, perché non è un gas, né un liquido e non è solido.

Il plasma è uno stato della materia che, tuttora, è argomento di studio. Quello che sappiamo finora e che dovresti sapere anche tu, lo troverai nelle prossime righe.

Infatti, oltre a parlare di come sia stato scoperto e di come è stato riprodotto in laboratorio, vedremo come il plasma freddo, una particolare tecnologia, sta lentamente rivoluzionando alcuni settori della nostra società. 

Le particolari proprietà sanificanti del plasma freddo lo vedono impiegato nei più importanti e disparati campi. Da quello medico, a quello aerospaziale, passando per l’industria tessile, alimentare e cosmetica.

Inoltre, il suo utilizzo permetterebbe di avere un impatto notevolmente positivo sull’ambiente e sulla lotta a virus, batteri e agenti patogeni. Un tema molto importante e sensibile, soprattutto, in questi anni dominati dal Covid-19.

Continua a leggere per approfondire le tematiche sul plasma freddo, i suoi utilizzi e i piccoli grandi vantaggi che miglioreranno aspetti quotidiani della tua vita, grazie al suo potere antimicrobico.

L’Aurora Boreale è un fenomeno naturale di origine elettromagnetica che si genera quando il vento solare interagisce con il campo magnetico terrestre. Lo scudo terrestre deflette vento solare indirizzandolo ai poli e dando il via a delle reazioni che producono straordinari giochi di luce, che attirano turisti provenienti da tutto il mondo.

Cos’è il plasma freddo

Prima di parlare del plasma freddo, facciamo un piccolo passo indietro, definendo scientificamente cos’è il plasma.

Il plasma è, fondamentalmente, un gas composto da particelle elettricamente cariche che sono libere di muoversi. Viene denominato “quarto stato della materia“, perché presenta caratteristiche  di tutti e 3 gli altri stati: stato gassoso, stato liquido e stato solido. Infatti, il plasma ha la densità di un gas, le caratteristiche di flusso di un fluido, ma può assumere la forma di un solido quando è a contatto con una superficie.

Così come avviene nel passaggio dallo stato liquido allo stato gassoso (la formazione del vapore acqueo, per esempio), in funzione dell’aumento di temperatura, la trasformazione da gas a plasma si ottiene ad alte temperature. Infatti, intorno ai 10.000 gradi, una parte degli atomi del gas iniziano a scindersi in ioni ed elettroni ed il gas passa quindi allo stato di plasma.

Le proprietà elettriche del plasma fanno sì che sia un buon conduttore di elettricità e, a differenza degli altri gas, i moti delle sue particelle sono continui, anziché esaurirsi in poco tempo.

Le tipologie di plasma

Avendo chiaro cos’è il plasma, possiamo passare alle sue categorizzazioni principali:

• caldo
• freddo

Il plasma si definisce caldo quando la temperatura di ioni e elettroni è uguale o molto vicina. Ed è, in pratica, la situazione che abbiamo poco sopra descritto, ovvero quando si raggiunge la temperatura di 10 mila gradi e gli atomi sono ionizzati.

Discorso diverso, invece, merita il plasma freddo.

In questo caso, elettroni e ioni hanno temperature molto diverse tra loro.
Gli ioni mantengono la temperatura dell’ambiente in cui si trovano, la stessa del gas neutro in cui si trovano, ovvero tra 10 e 100 gradi C circa, mentre gli elettroni raggiungono i 10 mila gradi.

Questa differenza di temperatura permette al plasma non termico (freddo) di avere delle proprietà chimiche molto interessanti, come una concentrazione di calore minima, che permettono diverse applicazioni in campo scientifico, medico ed industriale.

Nei prossimi paragrafi, vedremo come il plasma freddo sia al centro di numerosi studi di ricerca e come viene già impiegato dalla NASA, per esempio.

Le proprietà del plasma freddo

Senza addentrarci in termini chimici troppo tecnici, ti basti sapere che lo squilibrio termico che si crea nel plasma tra elettroni (caldi) e ioni e neutroni (a temperature molto inferiori) permette delle reazioni chimiche molto interessanti, rendendo il plasma freddo un ottimo alleato in varie circostanze.

Il plasma freddo è un plasma di gas altamente reattivo a bassa temperatura. Può essere generato da una scarica ad alta tensione tra due elettrodi metallici nel vuoto.

La presenza di una quantità significativa di ioni nel plasma freddo gli conferisce proprietà molto insolite che lo rendono uno strumento molto utile per molte applicazioni industriali, mediche e scientifiche.

Il plasma freddo ha alcune proprietà antimicrobiche e può essere usato per sterilizzare e ridurre il carico di microrganismi in vari ambienti come l’acqua e la superficie.Riducendo l’ossidazione, il plasma freddo previene le infezioni rallentando il metabolismo cellulare.

Altre applicazioni sono:

• trattamento e pre-trattamento delle superfici
• deposito di sottili strati metallici
• igienizzazione delle superfici e dell’aria
• disinfezione di alimenti e contenitori alimentari
• sanificazione ambienti e laboratori

Ed altre diverse applicazioni che vedremo dopo nel dettaglio.

Una su tutte? Il plasma freddo ha mostrato notevoli effetti antimicrobici contro diversi agenti patogeni, tra cui batteri, virus, funghi e spore.

Oggi, il plasma freddo è una tecnologia ampiamente utilizzata in campo medico ed è attualmente utilizzata per massimizzare l’ossigenazione dei tessuti, promuovere l’eliminazione di agenti patogeni.

Come viene generato il plasma freddo?

Il plasma freddo viene generato, di solito, applicando tensione elettrica a bassa carica ad un gas (come l’aria) a pressione atmosferica. Infatti, applicando un campo elettrico ad alto voltaggio ad un gas, di solito l’aria. Il campo elettrico accelera gli elettroni nel gas fino a farli scontrare con gli atomi, togliendo gli elettroni e creando ioni e radicali liberi.

Tuttavia, vi sono altri metodi utilizzati per la sua produzione.

Il termine plasma si riferisce a qualsiasi gas o vapore ionizzato e può essere generato con diversi metodi come il riscaldamento a induzione, il plasma a microonde, i catodi caldi o il fascio di elettroni, o il riscaldamento ad alta frequenza.

Il plasma freddo è stato, inoltre, usato per molti anni in molti campi diversi come l’elettronica, la saldatura o il taglio e l’odontoiatria.

Per esempio, l’aria ionizzata è usata durante l’assemblaggio di circuiti integrati per pulire le superfici dalle impurità.

Il plasma freddo dentale, noto anche come aria fredda, è noto da oltre 100 anni, ma la sua applicazione in odontoiatria è iniziata solo 30 anni fa con la sterilizzazione delle attrezzature dentali e la pulizia delle protesi.

Dopo aver parlato del contesto, conosciamo la storia, come funziona il plasma freddo e quale tecnologia viene sviluppata con il suo utilizzo.

Tecnologia plasma freddo: la storia

Fu scoperto nel 1879 da Sir William Crookes, che stava facendo esperimenti con i raggi catodici. Dopo la sua scoperta, altri scienziati come Ferdinand Braun e Nikola Tesla si basarono sul suo lavoro, sperimentando questa nuova tecnologia.

Sfortunatamente, dato che le loro scoperte erano così avanti rispetto al loro tempo, sono state per lo più dimenticate fino a poco tempo fa.

Nel 1954, lo scienziato russo Vyacheslav N. Veksler scoprì che il plasma freddo poteva stimolare la crescita delle ossa e che le cellule viventi si rigenerano sotto esposizione al plasma freddo.

Nel 1957, la prima applicazione commerciale del plasma freddo fu scoperta nell’industria elettronica – dove i getti di plasma freddo a pressione atmosferica (CAPJ) sono stati utilizzati per pulire le schede e gli stencil dei circuiti elettronici.

Nei primi anni ’60, il premio Nobel Dr. Irving Langmuir scoprì che quando l’aria veniva ionizzata produceva una varietà di effetti. Questi furono chiamati “Plasma” e “Plasma freddo”, per differenziarli dal plasma caldo che si trova nelle stelle e che viene usato negli esperimenti di fusione nucleare.

Le ricerche ai giorni nostri

Solo nel 2004 la ricerca sul plasma freddo è stata rinvigorita da varie pubblicazioni che descrivevano l’uso di getti di plasma a pressione atmosferica per la guarigione delle ferite.

L’uso di questa tecnologia sarebbe quindi basato su un elemento naturale: l’aria. Fu poi confermato da altri ricercatori, tra cui Hider e Faraday, che dimostrarono che l’aria stessa, se ionizzata, poteva avere un effetto battericida.

Tuttavia, solo nel 2006 è stato depositato il primo brevetto per l’uso del plasma freddo nella medicina umana e da allora molte aziende hanno iniziato a studiare a fondo questa tecnologia per il suo enorme potenziale nel trattamento di molte malattie.

Il plasma è noto da anni, ma solo recentemente è diventato oggetto di intense ricerche.
Questo è in gran parte dovuto alla potenziale utilità dei plasmi freddi in applicazioni biomediche e industriali.

Oggi, infatti, il plasma freddo è applicato per trattare una varietà di malattie che vanno dalla carie dentaria e dalla parodontite al cancro e al morbo di Alzheimer.

Come vedremo nel prosieguo dell’articolo, il plasma freddo è utile in numerose altre attività.

Plasma freddo ha effetti collaterali?

In breve, la risposta è no.

Il plasma freddo è un sottile strato di energia che stimola e riattiva il metabolismo cellulare. È essenzialmente un biostimolante che modifica l’ambiente cellulare, aiutando le cellule a rigenerarsi e ripararsi.

A differenza di altri tipi di plasma, il questo tipo di plasma non utilizza calore o radiazioni UV per svolgere questo compito. Questo lo rende possibile da usare su superfici delicate come la pelle e i capelli senza causare danni.

Il plasma freddo è utilizzato in medicina per decenni, ma recentemente la sua applicazione si è estesa a nuovi campi come la cosmetica, la cura dei capelli e il trattamento dei tessuti.

Gli scienziati hanno recentemente scoperto che il plasma ha proprietà antimicrobiche utili per combattere le infezioni batteriche.

I meccanismi alla base del motivo per cui il plasma freddo uccide i batteri non sono ancora completamente compresi; tuttavia, è noto che quando il plasma freddo interagisce con i batteri, elimina la loro capacità di proliferare, uccidendoli.

Plasma o gas ionizzato? le differenze

Nello stato di gas, gli atomi non sono più legati tra loro; hanno abbastanza energia per staccarsi dai loro legami e muoversi liberamente nello spazio. Nello stato di plasma, alcuni o tutti gli elettroni sono strappati dai loro nuclei e si muovono liberamente nello spazio.

Il plasma viene anche chiamato gas ionizzato perché gli elettroni liberi possono interagire con altre particelle, compresi altri elettroni e ioni. Se tutti gli elettroni sono spogliati dai loro nuclei, allora diciamo che abbiamo un plasma completamente ionizzato.

Se alcuni degli elettroni rimangono attaccati ai loro nuclei, allora diciamo che abbiamo un plasma parzialmente ionizzato.

I plasmi freddi sono usati nei precipitatori elettrostatici, nelle lampade fluorescenti, nelle luci al neon, negli schermi TV al plasma e persino nei fulmini. Il plasma freddo può essere applicato alle superfici per modificarne le proprietà fisiche.

Come è utilizzato il plasma freddo?

Il plasma freddo è utilizzato nella conservazione degli alimenti, nella medicina e nella ricerca biomedica, nel trattamento dei rifiuti, nella produzione di elettronica, nella modifica delle superfici, nella sintesi dei materiali, nella protezione ambientale, nella pulizia industriale e nel controllo dell’inquinamento.

I plasmi freddi sono impiegati per esempio nell’industria e nella tecnologia medica.

Applicazioni industriali:

• Decontaminazione (aria, acqua, superfici)
• Deposizione di strati sottili
• Asciugatura
• Sterilizzazione
• Applicazioni mediche

I plasmi freddi hanno molte altre applicazioni, sfruttate in campo medico e preventivo tra cui:

• Fonti di luce perché emettono luce a molte lunghezze d’onda (colori)
• Fonti di ionizzazione perché possono generare un’alta concentrazione di particelle cariche che possono essere usate per ionizzare altri gas, o per il trattamento delle superfici.
• Disinfezione perché possono uccidere batteri, virus e funghi senza danneggiare i tessuti o altri materiali.

Andiamo nel dettaglio vedendo come viene già impiegato il plasma freddo in vari settori.

Plasma freddo nella medicina

Gli ioni e gli elettroni liberi generati dal plasma freddo possono interagire con altre sostanze in modi che potrebbero essere utili per applicazioni biologiche e industriali. Il plasma freddo può rivelarsi utile per uccidere i batteri, guarire le ferite, sterilizzare gli strumenti medici, migliorare la terapia del cancro, trattare le malattie della pelle come l’acne o la psoriasi.

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Le aree di interesse in medicina includono la guarigione delle ustioni, il trattamenti antitumorali, le cure dentali, il trattamento dell’artrite, così come le applicazioni antibatteriche e applicazioni antivirali.

Il plasma freddo è una tecnologia che è stata studiata per decenni e continua a crescere in popolarità. La tecnologia del plasma freddo è l’unica del suo genere in grado di attivare la pelle, influenzando così il microbioma della pelle su tutti e tre gli strati della stessa. Infatti, il plasma freddo nella medicina estetica è molto utilizzato, proprio per le sue peculiarità di interazione con la pelle e l’epidermide, che garantisce l’assoluta assenza di rischi.

Il plasma freddo è stato ampiamente utilizzato per la guarigione di ferite, ustioni e altri problemi di salute. Negli ultimi anni, il plasma freddo è stato introdotto nella cosmetica come un nuovo modo di trattare la pelle e moltissimi sono gli studi in tutto il mondo su svariate applicazioni.

Un recente studio sull’uso del plasma freddo su ferite infette è stato pubblicato nel Journal of Burn Care & Research.

Un altro trattamento medico rivoluzionario è attualmente in fase di sviluppo in Israele: qui dal 2018, si stanno trattando, con successo, pazienti con malattie croniche della pelle come la psoriasi, la vitiligine e le verruche. Tutto senza effetti collaterali.

Utilizzo nella cosmetica

Il processo del Plasma Freddo, come detto sopra, avviene attraverso il contatto tra due elettrodi, uno positivo e uno negativo, che generano un campo elettrico.

Il movimento di questi ioni crea una reazione chimica tra di loro (il plasma), producendo una moltitudine di reazioni biochimiche all’interno delle cellule.

In questo modo, aiuta ad aumentare la produzione di collagene, elastina e acido ialuronico (responsabile dell’idratazione e dell’elasticità) mentre pulisce la pelle dalle impurità, riduce l’infiammazione e ringiovanisce le cellule della pelle.

In questa direzione va il rapporto tra plasma freddo e acne.

Utilizzo nell’industria aerospaziale

Inoltre, la tecnologia al plasma freddo è impiegata per rimuovere i contaminanti dall’acqua o dal suolo e consentire reazioni chimiche che sono difficili o impossibili da eseguire in condizioni convenzionali.

Nell’industria aerospaziale, per esempio, viene utilizzato per la sterilizzazione di componenti di veicoli spaziali, cibo e acqua prima del volo spaziale.

Il Plasma freddo è stato anche usato per la pulizia della Stazione Spaziale Internazionale e all’esterno dello space shuttle.

Nell’industria il CP è stato usato per scopi di pulizia e disinfezione così come per la modifica delle superfici dei materiali.

Il processo è stato originariamente sviluppato dalla NASA per sterilizzare i materiali usati nella ricerca spaziale, ma ora è ampiamente utilizzato nell’industria medica per le sue eccellenti proprietà di sterilizzazione.

Plasma nell’industria tessile

La produzione di plasma freddo nell’ambito dell’industria tessile può essere applicata in varie fasi della produzione o della post-elaborazione di tessuti come filati, tessuti o prodotti finali (ad esempio, abbigliamento) per creare funzionalità come effetti autopulenti (autopulizia), effetto anti-odore ed effetto antisettico .

Il trattamento al plasma di strutture tessili è stato studiato per molte applicazioni diverse, dal finissaggio tessile alle applicazioni mediche. Il principio di base di questa nuova tecnologia è l’uso di specie attive generate dal plasma a pressione atmosferica per la modifica della superficie dei materiali.

Queste funzioni si ottengono modificando la composizione superficiale dei tessuti.

L’uso del plasma freddo per trattare i materiali tessili ha diversi vantaggi:

• Offre un’alternativa di trattamento rispettosa dell’ambiente, poiché non utilizza acqua o prodotti chimici.
• Non danneggia le fibre tessili trattate, poiché funziona a temperatura ambiente e in condizioni di pressione atmosferica.
• Può essere utilizzato per materiali tessili di alta qualità, come la seta e la lana, che non possono essere trattati con altri mezzi.
• Il processo di trattamento deve essere completato con cura affinché il prodotto finale soddisfi i requisiti di ogni settore tessile.

L’industria tessile è una delle industrie più inquinanti del mondo. Il plasma freddo può aiutare a risolvere questo problema, affinché l’industria tessile cambi per un ambiente migliore.

Plasma freddo e alimenti

Ci sono molti vantaggi nell’uso del plasma freddo nel packaging alimentare:

• È un processo non termico e quindi non altera le proprietà nutrizionali degli alimenti
• Non ha migrazione nel prodotto
• Nessun residuo o contaminazione da sostanze chimiche aggiunte al materiale di imballaggio
• Una maggiore durata di conservazione degli alimenti grazie alla riduzione dei microrganismi e degli enzimi

il plasma freddo è stato utilizzato in medicina per anni come alternativa alla sterilizzazione chimica. È anche usato nell’industria alimentare, per rimuovere batteri e muffe dal cibo.

Plasma freddo e sanificazione

Disinfezione e sterilizzazione in campo medico. Il rapporto tra plasma freddo e sanificazione, grazie all’effetto battericida del plasma, è già noto. Il suo utilizzo è frequente per disinfettare gli strumenti chirurgici: l’obiettivo è quello di decontaminare senza danneggiare l’uomo o l’ambiente.

Purificazione dell’aria/condizionamento dell’aria: Il plasma freddo può essere usato per rimuovere microrganismi e altre sostanze inquinanti dall’aria. Ha anche una moltitudine di altri usi come l’odontoiatria e la sterilizzazione.

Numerosi studi sono ancora in corso per rendere il plasma freddo uno dei metodi di igienizzazione mani più utilizzati. Potrebbe ridurre drasticamente l’uso di agenti chimici e ne gioverebbe anche l’ambiente, riducendo i dispenser di plastica che contengono di solito questi gel disinfettanti.

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Perché il plasma freddo può essere importante?

Il plasma freddo è uno stato gassoso della materia. Non è un liquido, un solido o un gas. Ci sono diversi altri stati della materia che esistono oltre a questi tre, di cui probabilmente hai sentito parlare.

Il quarto stato della materia, che è un gas composto da particelle caricate elettricamente. Quando si riscalda un gas, le particelle si muovono più velocemente e vengono eccitate; questo è il plasma caldo. Il plasma freddo, invece, usa l’elettricità per eccitare le particelle come farebbe il calore.

Il concetto generale è che il plasma può essere usato su quasi tutti i materiali. Il plasma freddo può essere usato su materiali metallici, plastici e persino organici.

Plasma freddo è antimicrobico?

Il plasma può cambiare le proprietà della superficie di un materiale. Per esempio, è possibile aumentare la natura idrofila o idrofoba di una superficie. Può anche essere usato per impartire funzionalità chimiche a una superficie.

Il plasma freddo può essere usato per cambiare la conduttività elettrica di una superficie o anche per sterilizzare un oggetto. Inoltre, come detto, il plasma freddo sia in grado di inattivare batteri, virus, funghi e persino spore senza danneggiare la struttura sottostante, come la pelle o le superfici.

Può essere utilizzato sia per le superfici (ad esempio, aerei, autobus, ecc.) che per i tessuti (abbigliamento), motivo per cui è sempre più popolare negli ultimi anni.

In particolare, nella lotta al covid-19.

Plasma freddo e covid-19

Il plasma freddo è una tecnologia medica che è già stata testata nel trattamento di disturbi della pelle, ustioni e ferite. Il plasma freddo può uccidere virus e batteri, ed è per questo che gli scienziati stanno attualmente studiando il rapporto tra plasma freddo e COVID-19.

Ha dimostrato di essere efficace su una vasta gamma di microrganismi e virus. Il plasma è un gas ionizzato, quindi può trasportare e fornire energia alla superficie, dove interagisce con i componenti delle cellule microbiche, causandone il danneggiamento. In questo modo, viene interrotto il loro processo di vita: i microbi, pertanto, non possono replicarsi o infettare altri.

Anche se siamo ancora nelle primissime fasi della ricerca sul plasma freddo come trattamento per la COVID-19, ci sono già stati alcuni risultati promettenti.

Gli studi in Germania

L’Università di Duisburg-Essen, sta conducendo degli studi su l’utilizzo del plasma freddo sulle superfici contaminate da coronavirus e potrebbe aiutare a ridurre il rischio di infezione per i pazienti negli ospedali.

Poiché il plasma freddo può distruggere virus e batteri, potrebbe essere utile nei reparti ospedalieri per disinfettare le superfici e le attrezzature. Tuttavia, anche se molti studi hanno dimostrato l’efficacia del plasma freddo, non è ancora chiaro quanto tempo dura il suo effetto.

Questo recente studio in Germania ha dimostrato che il plasma freddo può uccidere fino al 99,99% della SARS-CoV-2, il virus che causa la COVID-19 in condizioni di laboratorio.

il plasma freddo funziona contro i virus?

Il processo funziona creando un (gas “ionizzato”) plasma e tenuto vicino alla pelle di una persona. Gli ioni fluiscono poi da questa fonte attraverso l’aria, creando un campo invisibile di particelle elettricamente cariche chiamato “getto di plasma”.

Gli ioni del plasma freddo sono accelerati attraverso l’aria e si scontrano con polvere, batteri e virus. Le collisioni danneggiano la loro membrana cellulare, facendo morire i batteri, virus e agenti patogeni.

L’energia prodotta rompe le molecole di sostanze nocive come virus e batteri al contatto, rendendole inattive e risultando innocuo per le cellule epiteliali umane.

I vantaggi del plasma freddo

Ci sono diversi vantaggi in questa tecnologia al plasma freddo applicata alla prevenzione antimicrobica:

• Funziona senza prodotti chimici o additivi. Il risultato è aria pulita senza l’odore di disinfettanti o spray.
• È efficace contro i super batteri che sono diventati resistenti agli antibiotici (per esempio lo stafilococco).
• Il processo è completamente asciutto, quindi non c’è bisogno di pulire dopo l’uso.
• Funziona velocemente (in pochi minuti).

Il plasma freddo ha quattro vantaggi principali rispetto ad altri metodi di sanificazione:

• uccide i batteri nocivi;
• può essere applicato a una vasta gamma di superfici;
• non produce composti secondari nocivi;
• è sicuro per gli esseri umani.
• Il plasma freddo non utilizza sostanze chimiche dannose
• Non genera calore
• Non produce sottoprodotti tossici
• I tempi di trattamento sono brevi (10-30 secondi)
• Il plasma freddo può essere generato utilizzando aria, azoto, argon o altri gas, o una combinazione di gas.

Nel prossimo paragrafo, invece, vedremo come realmente l’utilizzo diffuso di questa tecnologia del plasma potrebbe contribuire in modo decisivo a combattere la grande piaga ecologica relativa a produzioni chimiche e smaltimento materiali plastici.

Plasma freddo e Ambiente

Proprio i metodi con cui si crea e agisce il plasma freddo sono fonte di studio anche in ambito ecosostenibilità.

Questi fattori rendono il plasma freddo un’alternativa attraente ai metodi di igienizzazione tradizionali come alcool, cloro o detergenti a base di antibiotici.

Oltre alla sua efficacia, questa tecnologia non richiede l’uso di prodotti chimici e non ha alcun impatto sulla salute umana o sull’ambiente. Il plasma freddo è, pertanto, un approccio completamente nuovo per risolvere il problema dell’inquinamento chimico.

Si ritiene che il plasma esista in natura dall’inizio dei tempi, ma solo recentemente è diventato possibile creare plasma artificialmente nei laboratori.

Le caratteristiche chiave del plasma freddo (la sua bassa temperatura e l’alta densità di energia), lo rendono uno strumento ideale per il trattamento di vari materiali.

Può essere utilizzato, come detto, per la disinfezione delle superfici, la rimozione degli odori, la decontaminazione e la sterilizzazione di diversi materiali su scala industriale. Attività che, attualmente, richiedono l’uso di sostanze e prodotti chimici, altamente inquinanti.

Adottare la tecnologia al plasma per la disinfezione, la sanificazione e l’igienizzazione ridurrebbe, su larga scala, l’impatto di molti materiali chimici, scarti industriali utilizzati per tali operazioni, senza contare tutto ciò che ne conseguirebbe in termini di riduzione di recipienti in plastica.

Conclusioni

In conclusione, il plasma freddo emette specie pure, altamente attive e ossidative che possono fare molte cose tra cui l’attivazione di terapie, la disattivazione di microbi, l’individuazione e il trattamento di malattie.

Le applicazioni del plasma freddo sono molto diffuse. È utilizzato in una varietà di industrie come quella farmaceutica, automobilistica e aerospaziale, dell’energia e della medicina

Ora che sai di più sul plasma freddo, probabilmente sarai più interessato che mai alle applicazioni di questa tecnologia.

Ci auguriamo che tu voglia continuare a seguirci sull’argomento, e non vediamo l’ora di pubblicare altri articoli su questo interessante campo della tecnologia al plasma freddo.