Plasma frio

Plasma: O 4º estado da matéria

O plasma é o quarto estado da matéria depois do sólido, líquido e gasoso. O plasma é um estado gasoso em que os iões circulam livremente, ou seja, um gás ionizado. Esta ionização pode ser causada por um aumento na temperatura ou fortes mudanças eletromagnéticas.

Sólido

Líquido

Gás

Plasma

Os relâmpagos e as auroras boreais são exemplos de plasma atmosférico que podem ser encontrados na natureza.
Outros exemplos são lâmpadas fluorescentes ou televisores de plasma.

TERAPIA COM PLASMA ATMOSFÉRICO FRIO (CAP)

O plasma atmosférico frio é, portanto, um gás parcialmente ionizado, abaixo de 40°C, altamente condutor de eletricidade. A tecnologia mais utilizada na medicina é a DBD (Dielectric Barrier Discharge), onde o eletrodo é protegido por uma camada isolante de vidro (dielétrico) e o paciente serve como um contraeletrodo.

O plasma primário aplica tensão ao dielétrico e o plasma secundário é gerado por descargas entre o dispositivo e o paciente (superfície condutora), o que gera a ação biológica e terapêutica do plasma frio. Devido às baixas correntes elétricas e à sua baixa temperatura (<40ºC), esta tecnologia pode ser aplicada em tecidos vivos e é amplamente aceite pelos pacientes.

Fundamentos e mecanismos de ação

Os vários efeitos biológicos da CAP baseiam-se nos efeitos sinérgicos dos componentes do plasma.

O plasma frio terapêutico consiste, entre outras coisas, em iões, eletrões, espécies reativas de oxigénio e nitrogénio (ROS e RNS), radiação UV e campos eletromagnéticos.

Primeiro nível: Terapia com plasma frio

Eficácia até à camada basal da pele e tecido adjacente até 1cm.

Antissépsia
O forte efeito antisséptico dos radicais de oxigénio e nitrogénio formados na superfície e no tecido não é afetado por problemas de resistência microbiana e consegue um efeito profundo pronunciado até à camada basal da pele: Isto permite uma eliminação eficaz de bactérias multirresistentes e biofilmes.
Ativação celular direta
As células estimuladas diretamente mostram uma maior proliferação e melhoria da comunicação celular, o que influencia favoravelmente os processos de inflamação e cicatrização.
Angiogénese
É promovida a hiperémia de forma imediata e sustentada com a formação de novos vasos sanguíneos, maior oxigenação e microcirculação melhorada. As cicatrizes são revitalizadas e reduzidas através do aumento da circulação sanguínea e da melhoria da estrutura celular.
Estimula o Sistema Imunitário
As citocinas atraem localmente macrófagos e outras células imunitárias.
Regula a inflamação
Através da redução de citocinas pró-inflamatórias, inibição da ativação de células imunes, regulação do stress oxidativo e modulação do processo inflamatório.
Redução do pH
O pH é reduzido para uma faixa mais favorável para a cicatrização de feridas.
Desbridamento
As células danificadas são eliminadas mais cedo com a ajuda dos macrófagos porque o seu ADN é mais sensível aos efeitos da CAP.
Antissépsia Estimula o Sistema Imunitário Desbridamento Regula a inflamação Ativação celular direta Redução do pH Angiogénese
Antissépsia Estimula o Sistema Imunitário Desbridamento Regula a inflamação Ativação celular direta Redução do pH Angiogénese

Segundo nível: (eletroterapia) Pulsos de alta frequência

Penetração tecidular superior a 1 cm.
O poderoso campo eletromagnético pode ser usado terapeuticamente pelo seu efeito no tecido muscular e nervoso.
A fonte deve ser DBD com pulso selecionável (Hz), idealmente estimulando de 10 a 40Hz para tensão muscular, recuperação e estimulação após danos nervosos e prevenção de desenervação dos músculos associados.

Efeitos antimicrobianos: Bactérias
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  • Haghighi L, Azizi A, Vatanpour M, Ramezani G. Antibacterial Efficacy of Cold Atmospheric Plasma, Photodynamic Therapy with Two Photosensitizers, and Diode Laser on Primary Mandibular Second Molar Root Canals Infec­ted with Enterococcus faecalis: An in Vitro Study. Int J Dent. 2023 Apr 21:2023:5514829. PMID: 37123349. doi: 10.1155/2023/5514829
Efeitos antimicrobianos: Vírus
  • Alekseev O, Donovan K, Limonnik V, Azizkhan-Clifford J. Nonthermal Dielectric Barrier Discharge (DBD) Plasma Su­ppresses Herpes Simplex Virus Type 1 (HSV-1) Replication in Corneal Epithelium. Transl Vis Sci Technol. 2014 Mar 27;3(2):2. PMID: 24757592. doi: 10.10.1167/tvst.3.2.2
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Efeitos antimicrobianos: Fungos
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Efeitos antimicrobianos: Parasitas
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Neovascularização e angiogénese
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  • Chatraie M, Torkaman G, Khani M, Salehi H, Shokri B. In vivo study of non-invasive effects of non-thermal plasma in pressure ulcer treatment. Sci Rep. 2018 Apr 4;8(1):5621. PMID: 29618775. doi: 10.1038/s41598-018-24049-z
  • Schmidt A, Niessner F, von Woedtke Th, Bekeschus S. Hyperspectral Imaging of Wounds Reveals Augmented Tissue Oxygenation Following Cold Physical Plasma Treatment in Vivo. IEEE TRANSACTIONS ON RADIATION AND PLASMA MEDICAL SCIENCES, VOL. 5, NO. 3, MAY 2021
  • T. von Woedtke, A. Schmidt, S. Bekeschus, K. Wende, K.D. Weltmann, Plasma medicine: a field of applied redox biology, Vivo 33 (2019) 1011–1026, doi: 10.21873/invivo.11570
Modulação de citocinas inflamatórias
  • Schmidt A, von Woedtke T, Vollmar B, Hasse S, Bekeschus S. Nrf2 signaling and inflammation are key events in physical plasma-spurred wound healing. Theranostics. 2019 Jan 30;9(4):1066-1084. PMID: 30867816. doi: 10.7150/thno.29754
  • Ding C, Huang P, Feng L, Jin T, Zhou Y, He Y, Wu Z, Liu Y. Immediate intervention effect of dielectric barrier discharge on acute inflammation in rabbit’s ear wound, AIP Advances 10. 2020, 025008. doi: 10.1063/1.5139953
Apoptose celular
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  • Gay-Mimbrera J, Garcia MC, Isla-Tejera B, Rodero-Serrano A, Garcia-Nieto AV, Ruano J. Clinical and Biological Princi­ples of Cold Atmospheric Plasma Application in Skin Cancer. Adv Ther. 2016 Jun;33(6):894-909. PMID: 27142848. doi: 10.1007/s12325-016-0338-1
Regeneração nervosa
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  • Ding C, Ni L, Liu Q, et al. Cold air plasma improving rheumatoid arthritis via mitochondrial apoptosis pathway. Bioeng Transl Med. 2023;8(1):e10366. doi:10.1002/btm2.10366
  • Faramarzi F, Zafari P, Alimohammadi M, et al. Inhibitory Effects of Cold Atmospheric Plasma on Inflammation and Tu­mor‑Like Feature of Fibroblast‑Like Syn

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