생의학적 응용을 위한 상압 마이크로 플라즈마 Jet 제작 (Fabrication of the Atmospheric-pressure Micro Plasma Jets for Biomedical Applications)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 58권 / 4호 / 445 ~ 451페이지
· 저자명 : 김선자, 정태훈, 박혜선, 배세환

초록

상압 micro-plasma jet 장치를 제작하여 13.56 MHz RF power 혹은 수십
kHz high voltage를 pin electrode에 인가하여 플라즈마를 발생시켰다.
플라즈마 형성 가스로는 He을 사용하였다. 전류-전압 (I-V) 특성곡선, 광
방출 spectrum, 기체온도, power deposition 등과 같은 전기적, 광학적
특성들을 조사하였다. Jet 장치의 glass tube 출구 표면에 링 접지 전극
(grounded ring electrode)를 부착했을 때의 영향을 관찰하고 여러
control parameter를 변화시키면서 플라즈마 방전의 특성을 조사하였다.
링 접지전극이 부착되었을 때 플라즈마의 중성 기체온도가 증가하였고,
생체 sample에 생의학적 효과를 야기시키는 reactive species들인 O, OH,
NOγ등의 농도가 증가함을 관찰하였다. 대장균 (Escherichia
coli)을 배양하여 여러 operational parameter를 변화시켜 가며 발생시킨
플라즈마를 인가하여 사멸 처리하였다. 여러 방전 조건하에서 생성된
플라즈마의 노출시간과 인가전력 (혹은 인가전압) 그리고 pin
electrode와 sample 사이의 거리에 따른 사멸률 (sterilization ratio)를
구하여 서로 비교하였다.

영어초록

Atmospheric-pressure micro plasma jets driven by a radio-frequency
wave of 13.56 MHz and by a low-frequency continuous wave of several
kilohertz were fabricated and characterized. The feed gas was
helium. The basic physical and chemical properties of the plasma
jets, such as the current voltage (I-V) characteristics, the optical
emission spectrum, the gas temperature, and the power deposition,
were investigated. The device to produce the jets consisted of an
ac-driven copper wire surrounded by a dielectric layer and a glass
tube. With the addition of a ground ring electrode, the optical
emission intensities of the O, OH, and NOγ species from the
plasma plume and the plume temperature were enhanced. As an example
of a biomedical application of microplasma jets, a bacterial
inactivation experiment was performed. The plasma power (or applied
voltage), the treatment time, and the pin-to-sample distance were
varied, and the bacterial inactivation effects of these parameters
were investigated.

참고자료

· 없음