Wantastycznie tyle tylko ze ten ołówek plazowy ma niewiele wspólnego z mieczem swietlnym...
Naukowcy stworzyli plazmowy ołówek. Przypomina miniaturowy miecz świetlny. Urządzenie ma długość 12 cm i emituje cienką wiązkę naładowanego gazu, który zabija bakterie i jest w stanie usunąć raka bez naruszania okolicznych tkanek.
"Pozwala na bardzo precyzyjne leczenie," twierdzi Mounir Laroussi, fizyk z Uniwersytetu Old Dominion w Norfolk, Virginia. Wraz z Xinpei Lu są twórcami ołówka. "Jest bardzo mały, przenośny i może pracować bez przerwy przez co najmniej 8 godzin," dodaje Laroussi. "Wcześniej nasze urządzenia były rozmiaru sporego pudła."
Plazma jest `zupą` naładowanych jonów i elektronów. Tworzy się wszędzie, gdzie atomy pozbawiane elektronów, np. w rozbłyskach słonecznych albo wokół błyskawic. Skutkiem gwałtownych narodzin plazmy, jony poruszają się w niej bardzo szybko, nadając jej temperaturę tysięcy stopni.
Ołówek Laroussi`ego wytwarza plazmę o temperaturze pokojowej, bezpieczną dla pacjentów. "Moja dłoń wielokrotnie znalazła się w wiązce i nic się nie stało," mówi naukowiec. Choć promień nie wpływa na skórę, wcześniejsze eksperymenty w laboratorium Laroussi`ego wykazały, że bakterie Escherichia coli giną, gdy plazma przedostaje się do ich komórek.
Obecnie zespół liczy na zastosowanie ołówka w usuwaniu zarazków produkujących kamień nazębny, znajdujących się w zakątkach naszych ust. "Projekt jest w bardzo wczesniej fazie," zauważa Wayne Hynes, biolog z Old Dominion, współpracujący z Laroussim. "Jednak nie ma powodu, dla którego ołówek plazmowy miałby nie zabijać bakterii gębowych."
Pięciocentymetrowa wiązka plazmy generowana jest, gdy strumień gazowego helu z domieszką tlenu przechodzi między dwiema miedzianymi elektrodami o wysokim napięciu. Bardzo trudno zjonizować hel, ale cząsteczki tlenu w wiązce rozbijają się na pojedyncze, silnie aktywne chemicznie atomy, które następnie atakują bakterie.
Poprzednie wiązki plazmy posiadały szereg wad: tylko kilka milemetrów długości, temperatura co najmniej o kilkadziesiąt stopni wyższa od pokojowej, czasem nawet ryzyko powstawania łuków elektrycznych.
Kluczem do utrzymywania stosunkowo niskiej temperatury ołówka plazmowego jest jego kilowoltowe pole elektryczne, które jest wyłączane i załączane tysiące razy na sekundę. Słabo wpływa to na ciężkie jony, natomiast lekkie elektrony rozpędza do wielkich prędkości. Z powodu tak małej masy oddają one mało ciepła materiałowi, w który uderzają. "Ta plazma powstaje, gdy elektrony są bardzo gorące, a gaz bardzo chłodny," wyjaśnia Bill Graham, fizyk plazmowy z Królewskiego Uniwersytetu w Belfaście.
W przeciwieństwie do konwencjonalnych kuracji chemicznych, po tej nie ma żadnych pozostałości, które później trzeba wymyć. "Zasadniczo jest to proces wytrawiania, w którym reagenty są tworzone ad hoc," mówi Graham. Dodaje też, że plazmowy ołówek może w przyszłości być używany przez lekarzy do zabijania zrakowaciałych komórek. Chirurgiczne ostrza nieraz uszkadzają sąsiednią tkankę, tymczasem ołówek da się dostosować do usuwania kilku warstw komórek z nowotworem na raz.
Laroussi obecnie stara się dowiedzieć się na poziomie biochemicznym, w jaki sposób plazma niszczy bakterię i jak zmodyfikować wiązkę, by atakowała konkretne rodzaje komórek.
- http://www.nauka.gildia.pl/archiwum/2005/9_2