Caratterizzazione e ottimizzazione di sorgenti plasma di non equilibrio a pressione atmosferica (CAP) per applicazioni biomedicali

Il plasma freddo di non equilibrio a pressione atmosferica (Cold Atmospheric pressure Plasma,CAP) è in grado di produrre un blend di specie chimiche in grado di conferirgli proprietà sia antibatteriche sia antitumorali. La tecnologia CAP quindi trova un potenziale impiego sia in ambito dentale sia in campo oncologico. Nel presente lavoro di tesi sperimentale è stato condotto uno studio di ottimizzazione di una sorgente Dielectric Barrier Discharge – Jet (DBD-Jet) per applicazioni dentali col fine di massimizzare le specie reattive prodotte in liquido e verificare il potere battericida mediante prove biologiche su sospensione liquida. I risultati ottenuti dimostrano come le specie reattive prodotte nel liquido siano in grado di determinare inattivazione totale della crescita batterica. Successivamente, sono stati analizzati gli effetti antitumorali di un trattamento plasma assistito indiretto su una linea cellulare leucemica mediante un mezzo di coltura attivato plasma (PAM). Questa ampia attività di ricerca in campo oncologico è stata finanziata da un progetto SIR e prevede la collaborazione di differenti gruppi di ricerca. In questo progetto è stato condotto uno studio di sensibilità per una sorgente Plasma Gun al fine di verificare quanto ogni variabile di natura sperimentale possa influire sulla produzione di specie reattive in liquido. I risultati riportano che nessun parametro analizzato ha influenza sulla produzione di specie reattive nel PAM. La valutazione degli effetti indotti sulle cellule tumorali dal mezzo di coltura attivato plasma è stata effettuata mediante analisi cito-tossicologiche che evidenziano il livello di necrosi, apoptosi e vitalità cellulare a 24h e 48h. I risultati evidenziano che le specie reattive generate nel liquido inducono morte cellulare per via apoptotica. Infine sono stati effettuati test ex vivo su cellule espiantate da pazienti sani e malati col fine di valutare la selettività di un trattamento con PAM sulle cellule leucemiche.