A metà degli anni '90 sono stati condotti esperimenti che hanno dimostrato che i plasma a pressione atmosferica a bassa temperatura (LTP) possono essere utilizzati per inattivare i batteri [ 1 ]. Sulla base di questi risultati, la direzione della fisica e dell'elettronica dell'Ufficio per la ricerca scientifica dell'aeronautica militare statunitense (AFOSR) ha finanziato un programma di ricerca di principio nel 1997 e ha sostenuto tale ricerca per diversi anni. I risultati di questo programma di ricerca sono stati ampiamente divulgati in letteratura, anche in riviste peer-reviewed e atti di conferenze, attirando quindi l'attenzione della comunità della fisica del plasma su nuove ed emergenti applicazioni del plasma a bassa temperatura in biologia e medicina [ 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ,7 , 8 ]. Gli obiettivi del programma AFOSR erano applicare plasmi a bassa temperatura (LTP) per trattare le ferite dei soldati feriti e per sterilizzare / disinfettare superfici biotiche e abiotiche. All'inizio degli anni 2000, la ricerca si espanse per includere le cellule eucariotiche quando si scoprì che piccole dosi di LTP aumentavano la fagocitosi, accelerano la proliferazione dei fibroblasti, staccano le cellule dei mammiferi senza causare necrosi e, in alcune condizioni, portano all'apoptosi [ 9 , 10 ].
Gli sforzi di ricerca innovativi sopra descritti hanno dimostrato che il plasma non termico può interagire delicatamente con le cellule biologiche (procarioti ed eucarioti) per indurre determinati risultati desiderati. Questi primi risultati hanno suscitato grande interesse e hanno spianato la strada a molti laboratori di tutto il mondo per studiare le applicazioni biomediche di LTP e alla fine del primo decennio degli anni 2000, una comunità scientifica globale è stata fondata attorno a tali attività di ricerca. Il campo è oggi conosciuto con il termine medicina del plasma e negli ultimi anni sono state pubblicate numerose revisioni ed esercitazioni approfondite (vedere Rif. [ 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18] e riferimenti ivi contenuti) così come alcuni libri [ 19 , 20 , 21 ].
Oggi, il campo della medicina del plasma comprende diverse applicazioni del plasma a bassa temperatura in biologia e medicina [ 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33 , 34 , 35 , 36 , 37 , 38 , 39 , 40 , 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 ,47 , 48 , 49 , 50 , 51 , 52 , 53 ]. Questi includono:
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- Sterilizzazione, disinfezione e decontaminazione,
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- guarigione delle ferite con plasma
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- odontoiatria al plasma
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- applicazioni del cancro o "plasma oncologia",
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- farmacologia del plasma,
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- trattamento al plasma di impianti per la biocompatibilità.
Alla fine degli anni 2000, diverse fonti LTP furono approvate per uso cosmetico e medico. Esempi sono: nel 2008 la FDA statunitense ha approvato il Rhytec Portrait ® (getto di plasma) per l'uso in dermatologia. Anche negli Stati Uniti oggi sono in uso altri dispositivi al plasma per varie applicazioni mediche, come il Bovie J-Plasma ® e il Canady Helios Cold Plasma e Hybrid Plasma TM Scalpel. In Germania, la classe di certificazione di dispositivo medico IIa è stata assegnata al kINPen ® (getto di plasma) nel 2013 ed è stato approvato anche il dispositivo PlasmaDerm ® (CINOGY GmbH). La Figura 1 è un grafico cronologico che mostra le principali tappe nello sviluppo del campo della medicina del plasma a bassa temperatura.
Figura 1. Cronologia che mostra alcune delle principali tappe del nuovo campo delle applicazioni biomediche del plasma a pressione atmosferica a bassa temperatura. Questa sequenza temporale non mostra il caso dei plasmi termici (caldi), che sono stati utilizzati per molti decenni in applicazioni mediche che richiedono calore, come la cauterizzazione e la coagulazione del sangue.
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