Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Et atmosfærisk tryk Plasma Setup til Undersøge Reaktive Species Formation

Published: November 3, 2016 doi: 10.3791/54765
Automatic Translation
1,2, 2, 2, 1
1Department of Chemistry, University of York, 2York Plasma Institute, Department of Physics, University of York

Abstract

Ikke-termiske atmosfærisk tryk ( "kolde") plasmaer har fået øget opmærksomhed i de seneste år på grund af deres betydelige biomedicinsk potentiale. Reaktionerne kold plasma med den omgivende atmosfære, hvilket gav en række reaktive arter, som kan definere dens effektivitet. Mens effektiv udvikling af kold plasma behandling kræver kinetiske modeller, model benchmarking brug empiriske data. Eksperimentelle studier af kilden af ​​reaktive arter detekteret i vandige opløsninger udsat for plasma er stadig sparsom. Biomedical plasma ofte drives med He eller Ar fødegas, og en specifik interesse ligger i undersøgelse af de reaktive arter genereret af plasma med forskellige gas- blandinger (O 2, N 2, luft, H2O damp osv) disse undersøgelser er meget kompleks på grund af problemer med at kontrollere den omgivende atmosfære i kontakt med plasma spildevand. I dette arbejde, rettet vi almindelige spørgsmål af "høj" spændingkHz frekvens drevet plasma jet eksperimentelle undersøgelser. En reaktor blev udviklet tillade udelukkelse af omgivende atmosfære fra plasmaet-væskesystem. Systemet bestod derfor fødegassen med iblandinger og komponenterne af den flydende prøve. Denne styrede atmosfære tillod undersøgelse af kilden til de reaktive oxygenarter induceret i vandige opløsninger af He-vanddamp plasma. Anvendelsen af ​​isotopmærket vand tilladt at skelne mellem arter med oprindelse i gasfasen og dem dannet i væsken. Plasmaet udstyr var indeholdt i et Faraday bur for at eliminere eventuel indflydelse af et eksternt felt. Opsætningen er alsidig og kan støtte i yderligere forstå den kolde plasma-væske interaktioner kemi.

Introduction

Lav temperatur atmosfærisk tryk plasmaer (LTPS) har tiltrukket øget opmærksomhed i de senere år på grund af deres enorme potentiale for biomedicinske anvendelser 1-3. Ved kontakt med den omgivende atmosfære, LTP reagerer med molekylært indhold af luft (N2, O2, H2O damp), generering af en række reaktive oxygen og nitrogenforbindelser (Rons) 2,4. Blandt disse er relativt stabile arter (såsom hydrogenperoxid, ozon, nitrit og nitrat anioner) og meget reaktive radikaler (• OH, • OOH / O 2 • -, • H, • NEJ, etc.). Disse arter, der oprindeligt dannet i gasfasen, er yderligere leveret af plasmaet til det biologiske substrat 5. RONS interagere med substrater og definerer således det antimikrobielle, anticancer og antivirale virkninger af LTP 6-8.

Udviklingen af ​​LTP terapier kræver kompleks modellering af reaktionerRONS 9. Vand er en væsentlig del af det biologiske miljø, og reaktionerne i den vandige fase øge systemets kompleksitet drastisk. Undersøgelsen af gas-fase plasma er almindeligt udført under anvendelse af forskellige analytiske teknikker, herunder optisk emission spektroskopi, laser induceret fluorescens, infrarød spektroskopi, massespektrometri (MS), etc. 10-12. Samtidig, detaljerede undersøgelser af de konstaterede i væskefasen arter er stadig sparsom. Tilgængelige rapporter beskriver anvendelsen af forskellige analytiske fremgangsmåder, såsom UV- og elektronspinresonans (EPR) spektroskopi, cytometri, etc. til detektion af RONS i vandige opløsninger 13,14. EPR er en af ​​de mest direkte metoder til radikal påvisning i væsken. Dog kan mange radikale arter, der ikke påvises ved EPR grund af deres korte levetid. I disse tilfælde er spin-trapping anvendes ofte. Spin trapping en teknik involverer en forbindelse (spin-fælde) which hurtigt og selektivt reagerer med gruppen til opnåelse af et mere vedvarende radikal addukt (f.eks DMPO reagerer med hydroxylradikal, danner DMPO-OH addukt).

De fælles udfordringer i plasma-væske interaktionsstudier er den manglende evne til at styre den omgivende atmosfære omkring plasma spildevand og andre forstyrrende faktorer (eksterne felter, miljø-følsomme strømforsyning dele, etc.). Her udviser vi brug af en opsætning bestående af et metal mesh tilfælde indeholder det opererede plasma og en in-house bygget reaktor omkring plasma jet dyse. Metalnettet tjener som Faradays bur, tillader signifikant forbedret reproducerbarhed og generel funktionsdygtigt plasma jet. Den glasreaktor indkapsler både plasma jet og den flydende prøve, eksklusive den omgivende atmosfære fra systemet.

Denne fremgangsmåde kan anvendes til enhver atmosfærisk tryk plasma jet i kontakt med flydende opløsninger.For eksempel har vi for nylig fremlagt en undersøgelse af kilden til de reaktive oxygenarter påvist i en vandig prøve eksponeret for plasma. Isotopisk mærket vand blev anvendt til at skelne mellem de arter, der er dannet i væsken og i gasfasen af plasma jet-væskeopløsning systemet 15.

Protocol

1. Afskærmning Plasma Setup

  1. Placer alle dele af den elektriske miljø inde i buret: strømforsyning, spænding / strøm meter, strømkabel, plasma elektroder, plasma jet osv
  2. Sørge for, at rummet inden i buret er tilstrækkelig til, at den levende elektrode, jordelektroden og respektive kabler er ikke i kontakt med hinanden eller metalnet.
  3. Udstyre buret med en spærring forbundet til plasmaet strømforsyningen for at undgå risikoen for elektrisk stød fra højspændingselektroden under plasma drift.
  4. Placer spænding og frekvens kontrol på den ydre overflade af buret for at tillade ændring af parametrene uden at afbryde plasma operation.
  5. Ground alle metal understøtter inde i mesh buret og buret selv ved ledningsføring dem til en jord limning stik.

2. Udledning Parametre

  1. Placer levende elektrode under jorden elektrode on glasrøret (dvs. tættere på røret dyse).
  2. Tilslut spænding sonde til plasma strømforsyning til at måle driftsspændingen, og videregive jordelektroden gennem den cirkulære strømprobe at overvåge tilbagevenden strøm.
  3. Tilslutte både spænding og strøm probe til et oscilloskop, overvågning af den aktuelle, spændingen og plasmaet driftsfrekvens (bestemt ved enten strøm eller spænding probe).
  4. Sæt strømmen af ​​gas gennem glasrør til 2 slm hjælp af massestrøm controllere (MFC'er).
  5. Antænde plasma i et glasrør med foderet gas helium passerer igennem det ved at dreje på plasma strømforsyning. Ved hjælp af målinger fra sonderne, indstille spændingen og frekvensen af ​​decharge til 18 kV og 25 kHz, hhv.
    Bemærk: Parameter variationer udføres for at bestemme den minimale spænding og frekvens, hvor udledningen sker med den højeste molekylvægt indholdet af alle forsøgene. the øget molekylær indhold kræver højere spænding for plasmaet at blive antændt. Bemærk, at forhøjede spændinger kan resultere i betydelig gas temperaturstigning af plasmaet, hvilket fører til øget fordampning af den flydende prøve.
  6. Holde spændingen konstant i alle eksperimenter.

3. Introduktion Tilsætningsstoffer til Feed Gas

  1. Tilslut den anden MFC til de vigtigste foder gas slange ved hjælp af en T-stik.
  2. For at tilføje vanddampen til foderet gas, lede en MFC-reguleret strøm af helium gennem en Drechsel kolbe fyldt med vand og placeret uden (på toppen eller på siden) af mesh buret.
  3. Opnå et ønsket niveau af mætning ved at opdele strømmen af ​​fødegassen. Direkte 10% af gasstrømmen (200 sccm) gennem Drechsel kolbe med vand (H 2 16 O) for at opnå en 10% mætning af fødegassen.
  4. Brug af T-stik, kombinere dette fuldt vanddamp-mættet gas med 90% (1800 SCCM) itør gasstrøm.

4. Reaktor

  1. Forbered et glas reaktor bestående af to dele, øvre og nedre. Udstyre den nederste del af med en udsugningsslange.
  2. Anbring glasreaktor ved dysen af ​​plasma jet.
  3. Sæt plasma jet dyse ind en gummiring inde i åbningen i den øvre del af reaktoren.
  4. Forbered beholderen består af en brønd-lignende reservoir oven på et stativ. Gøre både stativet og brønden fra et dielektrisk materiale (fx glas, kvartsglas).
  5. Anbring prøvebeholderen inden i reaktoren, således at det udsættes for plasma udløbet fra dysen af ​​strålen.
  6. Sæt en flydende H 2 17 O prøve inde prøvebeholderen. Til påvisning af de hydroxylradikaler, anvendes en opløsning af 5,5-dimethyl-1-pyrroline- N-oxid (DMPO) centrifugering fælde (se 5.1).
    BEMÆRK: Valget af spin-fælde, såvel som valget af den flydende prøve comkomponenter afhænger af de specifikke arter undersøgte. For eksempel er kilden til • OH-radikal studeret ved anvendelse H 2 16 O / H 2 17 O og DMPO spin-fælde. Kilden til • H-radikal kræver brug af en H2O / D2O (gas og væske). N-tert-butyl-α-phenylnitron (PBN) bør anvendes til påvisning af • H-radikal. I tilfælde af He plasma med H2O damp, blev det vist at overvejende fælde hydrogengruppe, mens DMPO dannet hovedsagelig DMPO-OH addukt 15.
  7. Forbind de to reaktorer dele via jorden glasoverflader kontakt.

5. Spin indfangning af Radical Arter

  1. Forbered opløsningerne af den valgte spin-fælde med den krævede koncentration. For vandige opløsninger, bruge de-ioniseret vand. For nitron spin-fælder (såsom DMPO), bruge en 100 mM koncentration.
  2. Pre-skylle reaktoren med fødegassen (2 slm) i 30 sek.
  3. IgnITE plasma (se 2.5) og udsætte den flydende prøve til plasma spildevand for en fastsat periode (fx 60 sek).
  4. Efter en nødvendig eksponeringstid, slukke for plasma strømforsyningen og åbne reaktoren. Fjern prøvebeholderen fra reaktoren.
  5. Prøven opsamles og analysere den ved hjælp af elektronspinresonans spektroskopi (EPR) 15.

Representative Results

Ved anvendelse af fremgangsmåden og udstyret beskrevet ovenfor, har vi undersøgt oprindelsen af ​​de reaktive oxygenforbindelser i LTP systemet i kontakt med vand. Plasmaet driftsfrekvens og -spænding var 25 kHz og 18 kV (peak-to-peak), henholdsvis (figur 1).

For eksempel blev kilden til hydroxylradikal bestemt under anvendelse af isotopmærket vand. Dette gjorde det muligt at skelne mellem vandmolekylerne i fødegassen fra dem i den flydende prøve. Til det, H 2 16 O blev indført i fødegassen (som damp). En flydende prøve af H 2 17 O med det opløste centrifugering fælde DMPO blev anbragt i en prøvebeholder. Reaktoren blev præ-skyllet i 30 sekunder med fødegassen. Vigtigere er det, i dette tilfælde længere Forskylning tid kan resultere i væsentlig mængde H2 16 O leveret til væsken H 17 O prøve. Derefter blev plasmaet antændes og prøven blev udsat for effluenten i 60 sek. Den post-eksponering opløsning blev analyseret ved EPR. To DMPO-OH radikale addukter (DMPO- 17 OH og DMPO- 16 OH) blev påvist (figur 2). Forholdet mellem addukter dannede blev bestemt via yderligere analyse af EPJ data. MS analyse af sammensætningen væskefasen viste forholdet mellem H2 16 O (diffunderet ind væsken fra gasfasen) til H 2 17 O (tabel 1). Sammenligningen af ​​de to foreslået, at hydroxylradikaler påvist i væsken var faktisk oprindelse i gasfasen, og ikke i væsken.

Lignende undersøgelser kan udføres ved hjælp af andre systemer, såsom en D2O / H2O-system til påvisning af kilden til • H (• D) gruppe 15.


Figur 1. Opsætning anvendes til undersøgelse af kilden til reaktive ilt arter. Plasmaet blev genereret i et kvarts glasrør (4 mm indvendig diameter, 1 mm vægtykkelse) med helium-feed gas. Foderet gasstrømmen var 2 slm. Foderet gas indeholdt H2O damp indført som anført ovenfor. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2
Figur 2. En EPR-spektrum af blandingen af DMPO-H, DMPO- 16 OH og DMPO- 17 OH-radikal addukter induceres i opløsning af DMPO i H 2 17 O udsat for plasma. Analysen blev udført ved hjælp af spektre simulation software ved hjælp af de hyperfinstruktur værdier er tilgængelige i litteraturen 16. Klik her for at se en større version af dette tal.

tabel 1
Tabel 1. Koncentration af DMPO- 16 OH og DMPO- 17 OH-radikal addukter og mængden af H 2 16 O i væsken H 2 17 O prøve efter plasmaeksponeringen. De absolutte mængder af addukter koncentrationer blev opnået ved anvendelse af EPR kalibrering med den stabile radikal 2,2,6,6-tetramethylpiperidin 1-oxyl (TEMPO). I tilfælde af ingen tilsat vanddamp (post 1), en restfugtighed var til stede i fødegassen. De relative mængder af H 2 17 O og H 2 16 O i den flydende prøve blev bestemt ved anvendelse af en hydrolysereaktion af cinnamoylchlorid gav en blanding 16 O- og 17 O-kanelsyrer ved reaktion med eksponeringen opløsning post-plasma. Den resulterende blanding blev analyseret ved højopløsningsmassespektrometri som beskrevet andetsteds 15.

Discussion

Her demonstrerer vi brug af en in-house bygget atmosfærisk tryk plasma setup. Metallet mesh bur bidrager til at opnå reproducerbare plasma betingelser med minimeret interferens fra eksterne felter, samtidig beskytter nærheden følsomt udstyr fra mulig interferens og / eller skade på nogen plasma-induceret felter. Afskærmningen (bure) af opsætningen afhænger af typen af ​​betjente plasma og dets elektriske egenskaber. Målet er at sikre fraværet af ekstern indblanding på plasma drift og undgå plasma felter forstyrre omgivende udstyr. I dette tilfælde maskestørrelse er 22 mm, dog kan der være behov reduceret maskestørrelse for forskellige plasmaer. Plasma driftsparametre blev kontrolleret under anvendelse af en spænding og en strøm probe forbundet til et oscilloskop. Indførelsen af ​​den høje spænding sonde ændres væsentligt den elektriske miljø, og derfor sonden skal blive en del af det elektriske system og blive postulereNG samme måde i hele alle forsøgene.

Anvendelsen af ​​glasset reaktor indkapsler prøven og plasma jet tillader udelukkelse af den omgivende atmosfære i ofte ukendt præparat fra reaktionssystemet. I de præsenterede resultater (se ovenfor), blev det anvendt til at bestemme kilden til plasma-induceret reaktiv ilt arter i den vandige prøve udsat for plasma spildevand. Sådan undersøgelse, hvis der kan differentieres molekylerne af det flydende vand, og vandet i fødegassen (damp). For at bestemme om de hydroxylradikaler dannet i gasfasen eller fra væsken vandmolekyler, isotopisk mærket vand blev indført: H 2 17 O som det flydende medium, H 2 16 O damp i fødegassen. Hvis en hypotetisk forsøg blev udført i en åben atmosfære, idet der skelnes mellem de to faser ville være blevet hæmmet af tilstedeværelsen af ​​vanddamp i den omgivende luft. enalternativ metode til at mindske virkningen af den omgivende atmosfære blev demonstreret i litteraturen, i hvilke spredningen af arterne fra atmosfæren ind i plasmaet spildevand blev forhindret ved anvendelse af en beskyttelsesgas 17. Beskyttelsesgassen (N2 eller O 2) skaber en gas gardin med en kendt sammensætning 18. Reaktoren præsenteres i dette håndskrift er en simpel måde at fjerne indflydelsen af ​​den omgivende luft komponenter (såsom vanddamp), og kan anvendes med forskellige plasma jets uden indførelse af yderligere gas flow. Svarende til • OH-radikal, kan kilden til • H radikal bestemmes ved anvendelse af en D2O / H2O-system. Den billige D2O kan også indføres i fødegassen som en damp som beskrevet ovenfor.

Den mætning af gassen med H2O damp blev bestemt ved at veje Drechsel kolben før og efter boblende gasstrømmen through det. Den relative fugtighed (dvs. mætning) af gassen beregnes ud fra mængden af vand fordampet, og mængden af gas, der passerer igennem.

Bemærk, at i langvarige forsøg kan temperaturen af ​​væsken i Drechsel kolben falde som følge af fordampning. Den relative fugtighed er beregnet for en specifik temperatur. De beregnede værdier er yderligere sammenlignet med dem i litteraturen 19 til bestemmelse af den relative fugtighed i den tilførte gas. Vi har empirisk vist sig, at en strøm på op til 2 slm af He gennem en vandfyldt Drechsel kolbe fuldt mætter gas med vanddamp. Imidlertid kan forhøjede strømningshastigheder ikke give tilstrækkelig opholdstid for gassen i væsken i fuld mætning. kan der kræves andre mætning teknikker.

En anden udfordring er at sikre, at ingen omgivende luft er til stede i systemet. Reaktoren forhånd skyllet med fødegassen for at fjerne resterende luft.Den nødvendige tid for pre-skylning vil afhænge af omfanget af reaktoren og strømmen af ​​fødegassen. Fraværet af den omgivende luft diffusion og medrivning ind i systemet, såsom en helium fødegassen plasma systemet kan testes under anvendelse af en • NO radikal trapping reaktion. Nitrogenoxid frembringes af plasma fra N2 og O 2 molekyler luft kan detekteres ved EPR som en radikal addukt af (MGD) 2 Fe 2+ kompleks 20 (MGD = N-methyl-D-glucamin dithiocarbamat). I tilfælde af det fuldstændige fravær af luft, er EPR signalet af adduktet ikke observeret. Fraværet af eksterne vandmolekyler i reaktoren kan påvises ved følgende forsøg. En flydende prøve af D2O udsættes for en tørfoder gasplasma. NMR-analysen af prøven post-eksponering afslører mængden af H2O bragt ind i væsken under eksponeringen. Dette gør det muligt at estimere størrelsen af den resterende H2O i Tubing anvendes til fødegassen 15 i eksperimentet.

Prøvebeholderen design er afgørende i det eksperimentelle arbejde. I første omgang har vi forsøgt under anvendelse af plast og glas mikrocentrifugerør. Sammen med relativt høj plasma-feed gasstrømmen, har lille diameter af åbningen ikke lade den omgivende luft trænge ind i mikrocentrifugerør. Dette har imidlertid mange ulemper. Plasmaet udviste overordnede og stor temperaturstigning nær kanterne af mikrocentrifugerør. Leveringen af ​​arterne fra gasfasen i væsken var også signifikant mindre effektiv på grund af de forskellige gasfase dynamik og lavt overfladeareal (og stort volumen) af væskeprøven. , Overfladearealet af den flydende prøve er derfor afgørende for levering af de reaktive arter fra gasfasen til den flydende prøve. Dette er især vigtigt for den kortlivede radikaler. Beholderen flydende prøve skal derfor designet til at tillade den udsattevæske til at have højt overfladeareal for effektiv diffusion. Prøven bør også have lav dybde at minimere konvektion-relaterede begrænsninger af den flydende prøve. Det skal tages i betragtning, at forhøjede gasstrømme og især med antændt plasma skabe betydelige forstyrrelser ved overfladen af den flydende prøve 21. Derfor prøvebeholderen har et godt-lignende form med en diameter og dybde nødvendigt for den specifikke eksperiment. Højden af ​​stativet, hvorpå brønden er positioneret kan justeres til eksperimentelle behov. Den gummiring hvorigennem plasmastrålen indsættes i reaktoren gør det muligt at ændre kontaktvinklen af ​​udløbet med væsken.

I denne procedure tillader undersøgelse af kilden til de reaktive arter (• OH, • H, etc.) induceret i væsken ved en kHz frekvens parallel felt plasma jet. Fremgangsmåden anvender en glasreaktor omgiver strålen er ikke begrænset til den described betingelser, og kan bruges med andre atmosfæriske tryk plasmaer. Fremgangsmåden tillader indførelse af eventuelle tilsætninger til fødegassen: damp, O 2, N 2, etc. Blandt dens andre fordele er muligheden for at foretage optiske målinger inde i det, men i dette tilfælde optisk kvalitet kvarts glas skal bruges som en reaktor materiale. Udstødningsrøret i den nedre del af reaktoren muliggør anvendelse af plasma jet i stort set enhver lab: udstødningen kan tilsluttes via plastrør til en fjern sugetragt. Reaktoren koncept er alsidig og kan bruges i forskning af forskellige plasmaer, hvor kontrolleret atmosfære er påkrævet. For eksempel er polymerisation af styren inhiberes af oxygenarter 22, men kan observeres i reaktoren når flydende styren udsættes for helium fødegassen plasma.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Plasma Resonant and Dielectric Barrier Corona Driver power supply  Information Unlimited PVM500 
Mass flow controller (MFC) Brooks Instruments  2 slm (He calib.)
MFC Brooks Instruments  5 slm (He calib.)
Microcomputer controller for MFCs Brooks Instruments  0254
H217O Icon Isotopes IO 6245
5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide Dojindo Molecular Technologies, Inc.  D048-10 ≥99%
2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl  Sigma-Aldrich 214000 98%
Helium BOC UK 110745-V 99.996%
High voltage probe Tektronix  P6015A
Current probe Ion Physics Corporation  CM-100-L
Oscilloscope Teledyne LeCroy WaveJet 354A 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Boxhammer, V., et al. Bactericidal action of cold atmospheric plasma in solution. New J. Phys. 14, 113042 (2012).
  2. Graves, D. B. The emerging role of reactive oxygen and nitrogen species in redox biology and some implications for plasma applications to medicine and biology. J. Phys. D: Appl. Phys. 45, 263001 (2012).
  3. von Woedtke, T., Reuter, S., Masur, K., Weltmann, K. -D. Plasmas for medicine. Phys. Rep. 530, 291-320 (2013).
  4. Machala, Z., et al. Formation of ROS and RNS in Water Electro-Sprayed through Transient Spark Discharge in Air and their Bactericidal Effects. Plasma Proc. Polym. 10, 649-659 (2013).
  5. Lu, X., et al. Reactive species in non-equilibrium atmospheric-pressure plasmas: Generation, transport, and biological effects. Phys. Rep. 630, 1-84 (2016).
  6. Takamatsu, T., et al. Microbial Inactivation in the Liquid Phase Induced by Multigas Plasma Jet. PLoS One. 10, 0132381 (2015).
  7. Ahlfeld, B., et al. Inactivation of a Foodborne Norovirus Outbreak Strain with Nonthermal Atmospheric Pressure Plasma. mBio. 6, 02300 (2015).
  8. Hirst, A., et al. Low-temperature plasma treatment induces DNA damage leading to necrotic cell death in primary prostate epithelial cells. Brit. J. Cancer. 112, 1536-1545 (2015).
  9. Norberg, S. A., Tian, W., Johnsen, E., Kushner, M. J. Atmospheric pressure plasma jets interacting with liquid covered tissue: touching and not-touching the liquid. J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 475203 (2014).
  10. Greb, A., Niemi, K., O'Connell, D., Gans, T. Energy resolved actinometry for simultaneous measurement of atomic oxygen densities and local mean electron energies in radio-frequency driven plasmas. Appl. Phys. Lett. 23, 234105 (2014).
  11. Wagenaars, E., Gans, T., O'Connell, D., Niemi, K. Two-photon absorption laser-induced fluorescence measurements of atomic nitrogen in a radio-frequency atmospheric-pressure plasma jet. Plasma Sources Sci. Technol. 21, 042002 (2012).
  12. Abd-Allah, Z., et al. Mass spectrometric observations of the ionic species in a double dielectric barrier discharge operating in nitrogen. J. Phys. D: Appl. Phys. 48, 085202 (2015).
  13. Takamatsu, T., et al. Investigation of reactive species using various gas plasmas. RSC Adv. 4, 39901-39905 (2014).
  14. Uchiyama, H., et al. EPR-Spin Trapping and Flow Cytometric Studies of Free Radicals Generated Using Cold Atmospheric Argon Plasma and X-Ray Irradiation in Aqueous Solutions and Intracellular Milieu. PloS One. 10, e0136956 (2015).
  15. Gorbanev, Y., O'Connell, D., Chechik, V. Non-thermal plasma in contact with water: The origin of species. Chem. Eur. J. 22, 3496-3505 (2016).
  16. Spin Trap Database, National Institute of Environmental Health Sciences. , Available from: http://tools.niehs.nih.gov/stdb/ (2016).
  17. Schmidt-Bleker, A., Winter, J., Iseni, S., Rueter, S. Reactive species output of a plasma jet with a shielding gas device - Combination of FTIR absorption spectroscopy and gas phase modelling. J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 145201 (2014).
  18. Schmidt-Bleker, A., et al. On the plasma chemistry of a cold atmospheric argon plasma jet with shielding gas device. Plasma Sources Sci. Technol. 25, 015005 (2015).
  19. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Lide, D. R. , CRC Press. Boca Raton, Florida, USA. (1992).
  20. Tsuchiya, K., et al. Nitric oxide-forming reactions of the water-soluble nitric oxide spin-trapping agent, MGD. Free Radic. Biol. Med. 27, 347-355 (1999).
  21. Robert, E., et al. Rare gas flow structuration in plasma jet experiments. Plasma Sources Sci. Technol. 23, 012003 (2014).
  22. Allen, T. L. Oxygen inhibition of the polymerization of styrene. J. Appl. Chem. 4, 289-290 (1954).

Tags

Engineering kold plasma atmosfærisk tryk plasma jet reaktive arter kontrolleret atmosfære reaktor plasma spildevand Faradays bur radikale spin-trapping isotopmærket vand fysik
Et atmosfærisk tryk Plasma Setup til Undersøge Reaktive Species Formation
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gorbanev, Y., Soriano, R.,… More

Gorbanev, Y., Soriano, R., O'Connell, D., Chechik, V. An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation. J. Vis. Exp. (117), e54765, doi:10.3791/54765 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter