Plasmad jõuavad hambaravisse

USA füüsikud on näidanud, et plasmat on võimalik kasutada hammaste lagunemist põhjustavate bakterite tapmiseks. John Goree ja tema kolleegid Iowa Ülikoolist kasutasid käes hoitavat plasmanõela Streptococcus mutans’ite hävitamiseks Petri tassil. Seade töötab toatemperatuuril (J. Phys. D: Appl. Phys. 39 3479). Vaatamata sellele, et hetkel on veel tegemist eksperimentaalse vahendiga, usuvad uurijad, et ühel päeval saaksid hambaarstid seda kindlasti kasutada oraalsete bakterite eemaldamiseks. See oleks oluliselt efektiivsem kui suupesu.

Plasmad on ioniseeritud gaasid, mida igapäevaselt kasutatakse materjalide

pilt 1 : Plasmanõel (Foto : Eindhoveni tehnikaülikool)

töötluses ja pooljuhtide tööstuses. Kahjuks on aga enamikes plasmades temperatuurid nii kõrged, et elus rakud häviksid kohe ning seetõttu puudub neil bioloogiline rakendus. Sellegi poolest suutsid Eisenhoveni Tehnikaülikooli füüsikud kolm aastat tagasi arendada plasmanõela, mis töötab toatemperatuuril.

Goree ja tema meeskond kasutasid nüüd peaaegu identset seadet, et tappa S. mutans-ite koloonia, mis kasvas Petri tassil. Seade koosneb 5cm pikast ja 0,3mm ümbermõõdus teravast volframnõelast, mis on asetatud klaasist tuubi ja mida läbib heelium (Pilt 1). Kui seadmele rakendada kõrget raadiosagedus-pinget, siis nõela teravamas otsas on elektriväli piisavalt tugev, et ioniseerida tuubist väljuvat gaasi, mis moodustab plasma. Samas on plasma ala väga väike – ümbermõõt vähem kui 1mm – ning seetõttu on temperatuur piisavalt madal, et käega katsuda.

Bakterite "surmarõngas" paremal. Selline bakterite eemaldamisviis on parim, kuna ei kahjusta baktereid väljaspool rõngast. (Foto :  J. Phys. D: Appl. Phys. 39 3479)

Nõel moodustab ringikujulise „hävitusala“, mille diameeter on umbes 5mm. Ala täpne kuju oleneb gaasi voolukiirusest (Pilt 2). Teadlaste sõnul vastutavad bakterite tapmise eest hapniku ja hüdroksiidi radikaalid, mis püsivad „elus“ vähem kui millisekund. Kui S. mutans’id rahus kasvada saavad, siis nad katavad lõpuks kogu hamba pinna ning põhjustavad selles auke.

„Plasmanõelal on oluline eelis suupesu ees. Viimane kasutab pikaealisi bakteritsiid-kemikaale, mis jäävad suhu ringlema,“ seletab Goree. „Meie siin aga moodustame lühiajalisi baktereid hävitavaid radikaale millimeetrisuurusele alale.“ Edaspidi soovib meeskond välja selgitada, kas bakterite surma põhjustavad suuremal määral hapniku või hüdroksiidi radikaalid.