Waiting
Login processing...

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

Engineering

En Atmosfærisk trykk Plasma Setup for å etterforske Reaktiv artsdannelse

Published: November 3, 2016 doi: 10.3791/54765

Abstract

Ikke-termiske atmosfærisk trykk ( "kalde") plasmaer har fått økt oppmerksomhet de siste årene på grunn av deres betydelige biomedisinsk potensial. Reaksjonene med kaldt plasma med den omgivende atmosfære, hvilket ga et utvalg av reaktive arter, som kan definere dens effektivitet. Mens effektiv utvikling av kald plasma behandling krever kinetiske modeller, trenger modell benchmarking empiriske data. Eksperimentelle studier av kilden av reaktive arter detektert i vandige oppløsninger som utsettes for plasma er fremdeles mangelvare. Biomedisinsk plasma ofte drives med He eller Ar mategass, og en spesifikk interesse ligger i undersøkelse av de reaktive arter som genereres ved hjelp av plasma med forskjellige gass-blandinger (O-2, N 2, luft, H2O damp, etc.) Slike undersøkelser er meget komplisert på grunn av vanskeligheter med å kontrollere den omgivende atmosfære i kontakt med plasmaet avløpet. I dette arbeidet har vi adressert vanligste spørsmålene om "høy" spenningkHz frekvens drevet plasma jet eksperimentelle studier. En reaktor ble utviklet som tillater utelukkelse av omgivende atmosfære fra den plasma-væske-system. Systemet består således fødegassen med tilsetningsstoffer og komponentene i væskeprøven. Dette kontrollert atmosfære tillot undersøkelse av kilden av de reaktive oksygenarter som induseres i vandige oppløsninger av He-vanndamp plasma. Bruken av isotopisk merket vann tillates å skille mellom artene med opprinnelse i gassfasen og de som dannes i væsken. Plasma utstyr ble oppbevart inne i et Faraday bur for å eliminere mulig påvirkning av eksterne felt. Oppsettet er allsidig og kan hjelpe til ytterligere å forstå den kalde plasma-væske interaksjoner kjemi.

Introduction

Lav temperatur atmosfæriske trykk plasmaer (LTPS) har fått økt oppmerksomhet de siste årene på grunn av sitt enorme potensial for biomedisinske applikasjoner 1-3. Ved kontakt med omgivende atmosfære, reagerer LTP med molekylært innhold av luft (N 2, O 2, O 2 H damp), genererer en rekke reaktive oksygen- og nitrogenforbindelser (rons) 2,4. Blant disse er forholdsvis stabile arter (for eksempel hydrogenperoksid, ozon, nitritt og nitrat anioner) og sterkt reaktive radikaler (• OH, • OOH / O 2-, • H, • NO, etc.). Disse artene, i første omgang som genereres i gassfasen, er videre levert av plasmaet til det biologiske substratet 5. RONS samhandle med substrater og dermed definere det antimikrobielle, anticancer og antivirale virkninger av LTP 6-8.

Utviklingen av LTP behandlinger krever kompleks modellering av reaksjoner avRONS 9. Vann er en viktig del av den biologiske miljøet, og reaksjonene i den vandige fase øker kompleksiteten i systemet dramatisk. Undersøkelsen av gassfase-plasma er aner utføres ved hjelp av forskjellige analytiske teknikker, inkludert optisk emisjonsspektroskopi, laserinduserte fluorescens, infrarød spektroskopi, massespektrometri (MS), etc. 10-12. På samme tid, detaljerte undersøkelser av arten som detekteres i den flytende fase er fremdeles mangelvare. Tilgjengelige rapporter beskriver bruken av forskjellige analytiske metoder som UV og elektron-paramagnetisk resonans (EPR) spektroskopi, cytometri, etc. for påvisning av RONS i vandige oppløsninger 13,14. EPR er en av de mest direkte metoder for radikal deteksjon i væsken. Imidlertid kan mange radikale arter registreres ikke av EPJ på grunn av sin korte levetid. I disse tilfellene er sentrifuge fangst ofte brukt. Spin fangst en teknikk som involverer en forbindelse (spin trap) which hurtig og selektivt reagerer med radikal for å gi en mer vedvarende radikal-addukt (som reagerer DMPO med hydroksylradikalet og danner DMPO-OH-addukt).

De felles utfordringer i plasma-væske interaksjonsstudier er manglende evne til å kontrollere ambient atmosfæren rundt plasma avløp og andre forstyrrende faktorer (ytre felt, miljøfølsomme strømforsyning deler, etc.). Her viser vi bruken av et oppsett som består av et metallnett sak som inneholder opererte plasma og en in-house bygget reaktor rundt plasma jet dyse. Den metallnett tjener som Faraday-bur, slik at betydelig forbedret reproduserbarhet og generell brukbarhet av plasmastråle. Den glassreaktor innkapsler både plasma-jet og væskeprøven, med unntak av den omgivende atmosfære fra systemet.

Denne fremgangsmåte kan benyttes for en hvilken som helst atmosfærisk trykk plasmastråle i kontakt med flytende løsninger.For eksempel har vi nylig presenterte en undersøkelse av kilden til de reaktive oksygen arter påvist i en vandig prøve utsatt for plasma. Isotopisk merket vann ble brukt for å skille mellom de artene som dannes i væsken og i gassfasen av den plasmastråle-flytende løsning system 15.

Protocol

1. Skjerming Plasma Setup

  1. Plasser alle deler av det elektriske miljøet inne i buret: strømforsyning, spenning / strøm meter, strømkabel, plasma-elektroder, plasma jet, etc.
  2. Sørge for at rommet i buret er tilstrekkelig til at det levende elektrode, jordelektroden og de respektive kabler er ikke i kontakt med hverandre, eller metallnetting.
  3. Utstyre buret med en sperre som er koblet til plasma strømforsyningen for å unngå fare for elektrisk støt fra høyspent elektroden under plasma drift.
  4. Plasser spennings- og frekvenskontroll på den ytre overflate av buret for å tillate endring av parametrene uten å avbryte operasjonen plasma.
  5. Ground alle metall støtter inne i mesh bur og buret i seg selv ved å koble dem til en jordingsplugg.

2. utslippsparametre

  1. Plasser live elektroden under bakken elektrode on glassrør (dvs. nærmere røret munnstykket).
  2. Koble spenningen proben til plasmastrømforsyningen for å måle driftsspenning, og passere jordingselektroden gjennom den sirkulære strømsonden for å overvåke returstrømmen.
  3. Koble både spenningen og strømsonden til et oscilloskop, overvåking av strømmen, spenningen og plasma driftsfrekvens (bestemt av enten strømmen eller spenningen som probe).
  4. Angi at strømningen av gass gjennom glassrøret til 2 slm ved hjelp av massestrøm kontrollere (MFC).
  5. Tenn plasma i et glassrør med fødegassen helium som passerer gjennom den ved å slå på plasmastrømforsyningen. Ved hjelp av målinger fra sondene, sett spenningen og frekvensen av utslippet til 18 kV og 25 kHz, henholdsvis.
    MERK: parametervariasjoner blir utført for å bestemme den minimale spenning og frekvens ved hvilken utladning finner sted med den høyeste molekyl innholdet i alle forsøkene. the økt molekylær innholdet krever høyere spenning for plasma å bli antent. Legg merke til at høye spenninger kan føre til betydelige gasstemperaturen økning av plasma, noe som fører til øket fordampning av væskeprøven.
  6. Holde spenningen konstant i alle forsøkene.

3. Vi presenterer Tilsetningsstoffer til Feed Gas

  1. Koble den andre MFC til hovedtilførselsgass rør ved hjelp av en T-kontakt.
  2. For å legge til vanndamp til fødegass, lede en MFC-regulert flyt av helium gjennom en Drechsel kolbe fylt med vann og plassert utenfor (på toppen eller på siden) av mesh bur.
  3. Oppnå en ønsket grad av metning ved å splitte strømmen av fødegassen. Direkte 10% av gass-strømmen (200 SCCM) gjennom Drechsel kolbe med vann (H 2 16 O) for å oppnå en 10% metning av mategassen.
  4. Ved hjelp av T-kontakten, kombinere dette fullt vanndampmettet gass med 90% (1800 SCCM) avtørr gasstrøm.

4. Reactor

  1. Forbered et glass reaktor som består av to deler, øvre og nedre. Utstyre den nedre del av den med en avgassrøret.
  2. Plasser glassreaktor ved dysen av plasmastråle.
  3. Sett plasmastrålemunnstykket inn i en gummi maljen inne i åpningen i den øvre del av reaktoren.
  4. Forbered beholderen består av et godt som reservoar på toppen av et stativ. Gjøre både stativet og brønnen fra et dielektrisk materiale (f.eks, glass, kvartsglass).
  5. Plassere prøvebeholderen inne i reaktoren, slik at det er utsatt for den plasma utløpet fra dysen av strålen.
  6. Sett en flytende H 2 17 O prøven inne i prøvebeholderen. For påvisning av hydroksylradikaler, bruke en oppløsning av 5,5-dimetyl-1-pyrroline- N-oksid (DMPO) sentrifugefelle (se 5.1).
    MERK: valg av spinnfeller, så vel som valg av væskeprøven comkomponenter avhenger av spesifikke arter som er undersøkt. For eksempel er kilden til • OH radikal studert ved hjelp av H 2 16 O / H 2 17 O og DMPO spin felle. Kilden til • H-radikal krever bruk av en H 2 O / D 2 O (gass og væske). N-tert-butyl-α-phenylnitrone (PBN) skal brukes for deteksjon av • H-radikal. I tilfellet av He plasma med H2O damp, ble det vist til overveiende felle hydrogenrest, mens DMPO dannet for det meste DMPO-OH addukt 15.
  7. Koble de to reaktor deler via bakken glassflater kontakt.

5. Spin fangst av Radikale Species

  1. Fremstille oppløsningene av den valgte spinnfelle med den nødvendige konsentrasjon. For vandige oppløsninger, bruker de-ionisert vann. For nitron spin feller (som DMPO), bruker en 100 mM konsentrasjon.
  2. Pre-spyle reaktoren med fødegassen (2 slm) i 30 sek.
  3. Ignite plasma (se 2.5) og utsette væsken prøven til plasma avløpet for en angitt tidsperiode (for eksempel 60 sek).
  4. Etter en nødvendig eksponeringstid, slå av plasma strømforsyningen og åpne reaktoren. Fjern prøvebeholderen fra reaktoren.
  5. Samle prøven og analysere den ved hjelp av elektron paramagnetisk resonans spektroskopi (EPR) 15.

Representative Results

Ved hjelp av fremgangsmåten og utstyret som er beskrevet ovenfor, har vi undersøkt opprinnelsen av de reaktive oksygenarter i LTP system i kontakt med vann. Plasmaet driftsfrekvensen og spenningen var 25 kHz og 18 kV (peak-to-peak), henholdsvis (figur 1).

For eksempel, var kilden til hydroksylradikal bestemt ved bruk av isotopisk merket vann. Dette gjorde det mulig å skille mellom vannmolekylene i fødegassen fra de i væskeprøven. For dette ble H 2 16 O innført i fødegassen (som damp). En flytende prøve av H 2 17 O med det oppløste spinnfelle DMPO ble plassert i en prøvebeholder. Reaktoren ble på forhånd spylt i 30 sekunder med fødegassen. Viktigere, i dette tilfelle lengre pre-spyle tid kan resultere i betydelig mengde H 2 16 O levert til det flytende H 17 O prøven. Deretter ble plasma antent, og prøven ble utsatt for avløpet i 60 sek. Etter eksponering løsning ble analysert ved EPJ. To DMPO-OH radikale addukter (DMPO- 17 OH og DMPO- 16 OH) ble påvist (figur 2). Forholdet mellom de dannede addukter ble bestemt ved ytterligere analyse av EPR-data. MS analyse av væskefasesammensetningen viste at forholdet mellom H 2 16 O (diffundert inn i væsken fra gassfasen) til H 2 17 O (tabell 1). Sammenligningen av de to antydet at hydroksylradikaler detektert i væsken var i virkeligheten, med opprinnelse i gassfasen og ikke i væsken.

Lignende studier kan utføres ved hjelp av andre systemer, for eksempel som en D 2 O / H 2 O-systemet for å detektere kilden til • H (• D) rest 15.


Figur 1. Oppsett som brukes for å undersøke kilden av reaktive oksygenarter. Plasmaet ble generert på en kvartsglassrøret (4 mm indre diameter, en veggtykkelse mm) med helium fødegassen. Tilførsels gasstrømmen var 2 slm. Mategassen inneholder H 2 O damp introdusert som nevnt ovenfor. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Et EPR-spekteret av blandingen av DMPO-H, DMPO- 16 OH og DMPO- 17 OH-radikal-addukter som induseres i løsningen av DMPO i H 2 17 O utsatt for plasma. Analysen ble utført ved hjelp av spektrene simuleringsprogram ved hjelp av hyper verdier som er tilgjengelige i litteratur 16. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Tabell 1
Tabell 1. Konsentrasjon av DMPO- 16 OH og DMPO- 17 OH-radikal-addukter og mengden av H 2 16 O i væske H 2 17 O prøven etter plasmaeksponering. De absolutte mengdene av addukter konsentrasjoner ble oppnådd ved bruk av EPR kalibrerings med stabil radikale 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO). I tilfelle av ikke tilsatt vanndamp (entry 1), en restfuktighet var til stede i fødegassen. De relative mengder av H 2 17 O og H 2 16 O i væskeprøven ble bestemt ved hjelp av en hydrolysereaksjon med cinnamoyl-klorid, hvilket ga en blanding 16 O- og 17 O-kanelsyrer ved omsetning med post-plasmaeksponering løsning. Den resulterende blandingen ble analysert ved høy-oppløsningsmassespektroskopi som beskrevet andre steder 15.

Discussion

Her viser vi bruk av en in-house bygget atmosfærisk trykk plasma oppsett. The wire bur bidrar til å oppnå reproduserbare plasma forhold med minimal forstyrrelse fra eksterne felt, samtidig som beskytter nærheten sensitivt utstyr fra mulige forstyrrelser og / eller skade på noen plasma-indusert felt. Skjermings (bur) av oppsettet avhenger av hvilken type opererte plasma og dets elektriske egenskaper. Hensikten er å sikre fravær av ytre forstyrrelse på plasma drift og unngå plasma feltene forstyrre omkringliggende utstyr. I dette tilfelle maskestørrelsen er 22 mm, kan imidlertid reduseres maskestørrelse være nødvendig for forskjellige plasmaer. Plasmaoperasjonsparametrene ble kontrollert ved hjelp av en spenning og en strøm sonde koblet til et oscilloskop. Innføringen av høy spenning sonde endres vesentlig elektrisk miljø, og derfor sonden må bli en del av det elektriske systemet og bli positioned på samme måte gjennom alle eksperimentene.

Bruken av glassreaktor innkapsle prøven og den plasmastråle tillater utelukkelse av omgivende atmosfære av ofte ukjent sammensetning fra reaksjonssystemet. I de presenterte resultater (se ovenfor), ble det anvendt for å bestemme kilden for plasma-induserte reaktive oksygenarter i den vandige prøven eksponeres til plasmaet avløpet. Slike undersøkelser er mulig hvis molekyler av vann i væskeform og vann i fødegassen (damp) kan differensieres. For å bestemme hvorvidt de hydroksylradikaler ble dannet i gassfase eller fra de flytende vannmolekylene, isotopisk merket vann ble innført: H 2 17 O som det flytende medium, H 2 16 O damp i fødegassen. Dersom et hypotetisk forsøk ble utført i en åpen atmosfære, å skjelne mellom de to fasene ville ha vært hemmet av nærværet av vanndampen i den omgivende luft. enalternativ metode for å minimalisere innflytelsen av den omgivende atmosfære ble demonstrert i litteraturen, hvori diffusjonen av artene fra atmosfæren inn i plasmaet avløp ble forhindret ved anvendelse av en beskyttelsesgass 17. Beskyttelsesgassen (N2 eller O2) oppretter en gass gardin med en kjent sammensetning 18. Reaktoren presentert i dette manuskriptet er en enkel måte å fjerne innflytelsen av den omgivende luft komponenter (for eksempel vanndamp), og kan brukes med forskjellige plasmastråler uten innføring av den ytterligere gasstrøm. I likhet med den • OH-radikal, kan kilden til • H-radikal bli bestemt ved anvendelse av en D 2 O / H 2 O-systemet. Den rimelige D2O kan også innføres i fødegassen som en damp, som beskrevet ovenfor.

Metning av gassen med H2O damp ble bestemt ved å veie den Drechsel kolben før og etter bobling av gass-strømmen igjennomgh det. Den relative fuktighet (dvs. metning) av gassen er beregnet av mengden av vannet fordampet, og volumet av gass som føres gjennom.

Legg merke til at langvarige forsøk, kan temperaturen av væsken i Drechsel kolben avta på grunn av fordampning. Den relative fuktigheten er beregnet for en bestemt temperatur. De beregnede verdiene er videre sammenlignes med de i litteraturen 19 for å bestemme den relative fuktighet av mategassen. Vi har empirisk funnet at en strøm av opp til 2 slm av He gjennom et vannfylt Drechsel kolbe fullstendig metter gassen med vanndamp. Imidlertid kan høye strømningshastigheter ikke tillate tilstrekkelig oppholdstid av gassen i væsken for fullstendig metning. Andre metnings teknikker kan være nødvendig.

En annen utfordrende oppgave er å sikre at ingen omgivende luft er til stede i systemet. Reaktoren er på forhånd spylt med fødegassen for å fjerne gjenværende luft.Den nødvendige tid for pre-spyle vil avhenge av volumet av reaktoren og strømmen av fødegassen. Fraværet av ytre omgivelsesluft diffusjon og medrivning inn i systemet slik som en helium fødegass plasmasystemet kan testes ved anvendelse av en • NO radikal overlapping reaksjon. Nitrogenoksid som genereres ved hjelp av plasma fra N2 og O 2 molekyler luft kan påvises ved EPR som en radikal addukt av (MGD) 2 Fe 2+ kompleks 20 (MGD = N-metyl-D-glukamin ditiokarbamat). I tilfelle av fullstendig fravær av luft, er det EPR-signalet til addukt ikke observert. Fraværet av utvendige vannmolekyler i reaktoren kan demonstreres ved følgende forsøk. En flytende prøve av D 2 O utsettes for en tørr fødegass plasma. NMR-analyse av den post-eksponeringsprøven viser mengden av H2O bringes inn i væsken under eksponeringen. Dette gjør det mulig å beregne mengden av det gjenværende H 2 O i tubing brukt for mategassen 15 i forsøket.

Prøvebeholderen design er avgjørende i det eksperimentelle arbeidet. I første omgang har vi forsøkt å bruke plast og glass mikrosentrifugerør. Sammen med forholdsvis høy plasmatilførsels gasstrømmen, ikke liten diameter av åpningen ikke la den omgivende luft trenge inn i mikrosentrifugerør. Dette har imidlertid mange ulemper. Plasmaet viste bue og stor temperaturøkning i nærheten av kantene av mikrosentrifugerør. Levering av arter fra gassfasen inn i væske var også betydelig mindre effektive på grunn av de forskjellige gassfase-dynamikk og med lavt overflateareal (og stort volum) i væskeprøven. Således er avgjørende for levering av reaktive bestanddeler fra gassfasen til væskeprøven overflatearealet av væskeprøven. Dette er spesielt viktig for den kortlivede radikaler. Væskeprøvebeholderen må derfor være utformet slik at den blottlagtevæske for å ha høyt overflateareal for effektiv spredning. Prøven bør også ha lav dybde for å minimalisere konveksjonsstrømmene relaterte begrensninger i væskeprøven. Det må tas hensyn til at forhøyede gasstrømmer og spesielt med antent plasma skape betydelige forstyrrelser på overflaten av væskeprøven 21. Derfor har prøvebeholderen et vel-lignende form med en diameter og dybde som kreves for den bestemte eksperimentet. Høyden på stativet på hvilken brønnen er plassert kan justeres til forsøks behov. I gummitetningsringen gjennom hvilken plasmastråle føres inn i reaktoren gjør det mulig å endre kontaktvinkelen av avløpet med væsken.

Den presenterte fremgangsmåten tillater undersøkelse av kilden av de reaktive arter (• OH, • H, etc.) indusert i væsken av et kHz frekvens parallell felt plasmastråle. Fremgangsmåten anvender en glassreaktor som omgir strålen er ikke begrenset til den described tilstander, og kan brukes sammen med andre atmosfæriske trykk plasmaer. Metoden tillater innføring av eventuelle tilsetninger til fødegassen: damp, O 2, N2, etc. Blant andre fordeler er muligheten for å gjennomføre optiske målinger inne i det, selv om det i dette tilfellet optisk kvalitet kvartsglass må brukes som en reaktor materiale. Eksos-røret i den nedre del av reaktoren gjør bruk av plasmastråle i praktisk talt en hvilken som helst laboratorium: eksos kan tilkobles via plastrør til en fjerntliggende ekstraksjon hette. Reaktoren Konseptet er allsidig og kan anvendes i forskning av forskjellige plasmaer hvor det kreves kontrollert atmosfære. For eksempel blir polymerisasjonen av styren inhibert av de oksygenforbindelser 22, men kan observeres i reaktoren når væsken styren utsettes for heliumfødegassen 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 kald plasma atmosfærisk trykk plasma jet reaktive arter kontrollert atmosfære reaktoren plasma avløp Faraday bur radikale spin fangst isotopisk merket vann fysikk
En Atmosfærisk trykk Plasma Setup for å etterforske Reaktiv artsdannelse
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