Đọc văn bản sau và trả lời câu hỏi:

Plasma và ứng dụng trong y học

    (1) Plasma là gì? Plasma là trạng thái thứ 4 của  vật chất (ngoài 3 thể thường gặp  là rắn, lỏng và khí), trong đó các  chất bị ion hóa mạnh. Ví dụ với  nước, một viên nước đá (thể rắn)  đun nóng đến nhiệt độ nhất định  thì  thành  thể  lỏng  (nước),  tăng  nhiệt lên nữa nước sẽ bốc thành  hơi  (thể  khí).  Nếu  tiếp  tục  tăng  nhiệt độ lên cao nữa, các electron  mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử và chuyển động tự do,  nguyên tử trở thành các ion mang  điện dương. Nhiệt độ càng cao thì  số electron bứt ra khỏi nguyên tử  chất  khí  càng  nhiều,  hiện  tượng  này  gọi  là  sự  ion  hóa  của  chất  khí.  Các  nhà  khoa  học  gọi  thể  khí ion hóa là “trạng thái plasma”.  Plasma  không  phổ  biến  trên  trái  đất,  tuy  nhiên  trên  99%  vật  chất    thấy được trong  vũ trụ  tồn tại  dưới dạng plasma, vì thế trong 4  trạng thái vật chất, plasma được  xem như trạng thái đầu tiên trong  vũ trụ.

    (2) Theo tính chất nhiệt động lực  học,  công  nghệ  plasma  hiện  có  plasma  nóng  (thermal  plasma)  được  tạo  thành  ở  nhiệt  độ,  áp  suất  và  năng  lượng  cao;  và  plasma lạnh (cold plasma ) được  tạo thành ở áp suất thường hoặc  chân  khôn g,  cần  ít  năng  lượng  hơn. Trong khoảng hơn 10 năm  trở lại đây, các nước tiên tiến trên  thế giới đã tập trung nhiều nguồn  lực cho việc nghiên cứu ứng dụng  plasma  lạnh  trong  các  lĩnh  vực  như  y  sinh,  hóa  học  hay  nông  nghiệp... Đối với lĩnh vực y học,  plasma lạnh đang chứng tỏ được  tiềm năng rất lớn, được đánh giá  là tác nhân quan trọng tạo ra cuộc  cách mạng mới trong y sinh của  thế kỷ XXI.

    (3) Từ  lâu,  tính  năng  diệt  khuẩn  của  plasma  nóng  hay  plasma  lạnh  đã  được  biết  và  sử  dụng  trong vệ sinh dịch tễ và y tế. Tuy  vậy, plasma nóng có thể làm hại  đến  mô  xung  quanh  nên  khá  hạn  chế  dùng  trên  người.  Năm  2005,  plasma  lạnh  áp  suất  khí  quyển  (CAP)  lần  đầu  tiên  được  sử dụng để điều trị lâm sàng tại  CHLB Đức, mở ra kỷ nguyên của  “y học plasma”. Để phát triển các  thiết bị plasma lạnh áp suất khí  quyển cần sự cộng tác liên ngành  của các nhà vật lý, hóa học, sinh  học... và tất nhiên là cả các bác  sỹ lâm sàng.   

    (4) Khả năng làm bất hoạt các vi  sinh  vật  trên  bề  mặt  mà  không  làm ảnh hưởng hay ảnh hưởng rất  ít  đến  các  cấu  trúc  xung  quanh  của  plasma  đã  thu  hút  được  sự  quan  tâm  của  các  bác  sỹ.  Trên  thực tế, có rất nhiều bệnh tật gây  ra do nhiễm khuẩn trên da lành  cũng như vết thương. Vì vậy, điều  trị các vết thương chậm liền ở da  trở  thành  một  trong  những  đối  tượng  nghiên  cứu  đầu  tiên  của  plasma y tế. Thiết bị plasma lạnh  đầu  tiên  vượt  qua  thử  nghiệm  lâm sàng pha I và được cho phép  tác động trực tiếp lên con người  là máy MicroPlaster alpha, được  phát  triển  bởi  Viện  Max  Planck  (CHLB  Đức)  và  Công  ty  Công  nghệ Plasma Adtec (Nhật Bản).  

    (5) Các thử nghiệm lâm sàng đã  chứng minh, plasma lạnh rất hiệu  quả  khi  điều  trị  các  vết  thương  chậm  liền,  nhiễm  khuẩn.  Sở  dĩ  như vậy vì plasma đã tiêu diệt các  vi sinh vật cản trở quá trình liền  vết thương như: vi khuẩn, virus và  nấm. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, plasma có thể phá vỡ màng tế bào  của chúng nhờ sự bắn phá của ion  và electron cũng như sự ăn mòn  của các gốc tự do, hoạt chất. Các  gốc tự do và tia cực tím còn có  thể xuyên qua màng tế bào của  vi sinh vật để làm mất hoạt tính  của protein, khi ến cho vi sinh vật  không thể hoạt động. Không chỉ  tiêu diệt vi khuẩn đơn lẻ, plasma  còn phá hủy màng sinh học do vi  khuẩn  tạo  ra  (màng  giúp  cho  vi  khuẩn chống chịu tốt hơn với điều  kiện bất lợi, khiến cho vết thương  khó lành).  Không chỉ tiêu diệt vi  khuẩn  thường,  plasma  còn  tiêu  diệt được vi khuẩn kháng kháng  sinh  do  plasma  là  tác  nhân  vật  lý, và đa tác nhân nên vi khuẩn  không thể biến đổi để hình thành  khả năng kháng plasma (điều này  rất hữu ích vì như chúng ta biết tốc  độ vi khuẩn phát triển thành kháng  thuốc nhanh hơn rất nhiều so với  tốc độ xuất hiện của thuốc kháng  sinh mới). Bên cạnh đó, plasma  giúp tạo nên một lớp màng protein  trên bề mặt vết thương, chống vi  khuẩn tái xâm nhập. Plasma cũng  giúp cơ thể giải phóng các yếu tố  hỗ trợ liền vết thương nhanh hơn  (như  tăng  lưu  thông  máu,  tăng  sinh tân mạch, tiêu diệt nội độc  tố,  giảm  viêm,  giảm  đau,  tăng  sinh  tế  bào,  tăng  sinh  collagen,  kích thích tái tạo biểu bì). Do đó  có thể dùng plasma điều trị các  vết thương cấp tính như bỏng, vết  mổ, các vết thương mạn tính (loét  do đái tháo đường, loét do tì đè,  loét do nằm lâu...), ứng dụng trong  da liễu (điều trị nấm, chàm...) và  thẩm  mỹ  (chữa  mụn  trứng  cá,  vết thương sau phẫu thuật thẩm  mỹ)...  Các  nghiên  cứu  mới  đây  còn cho thấy plasma có rất nhiều  triển  vọng  trong  chữa  ung  thư,  đặc biệt là ung thư máu.

    (6) Hiện  nay,  công  nghệ  plasma  lạnh ứng dụng trong điều trị vết  thương hở đã được áp dụng tại một  số quốc gia:  Đức, Israel, Nga.  Ở  Việt Nam, Công ty Cổ phần Công  nghệ Plasma Việt Nam là đơn vị  đầu tiên nghiên cứu sản xuất máy  phát tia plasma lạnh (PlasmaMed)  ứng dụng cho điều trị vết thương  dựa trên sáng chế “Máy phát tia  plasma  lạnh  ứng  dụng  trong  y  sinh”  số  14627  do  Cục  Sở  hữu  trí tuệ cấp ngày 29/9/2015. Máy  PlasmaMed do Công ty sản xuất  được  nghiên  cứu  và  phát  triển  từ các đề tài KH&CN cấp cơ sở:  “Thiết kế, chế tạo nguồn plasma  jet  phục  vụ  nghiên  cứu  plasma  y  sinh”;  “Nghiên  cứu  khả  năng  điều trị một số bệnh da liễu bằng  plasma lạnh”... do các nhà khoa  học thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn  lâm  Khoa  học  và  Công  nghệ  (KH&CN)  Việt  Nam  thực  hiện.  Sản phẩm cũng đã nhận được sự  hỗ trợ của Chương trình Đối tác  đổi mới sáng tạo Việt Nam - Phần  Lan IPP giai đoạn 2 (IPP2) và Dự  án  Đẩy  mạnh  đổi  mới  sáng  tạo  thông  qua  nghiên  cứu,  KH&CN  (FIRST) do Bộ KH&CN quản lý.  

    (7) Hiện nay, máy PlasmaMed đã  được  áp  dụng  điều  trị  tại  nhiều  bệnh viện tuyến trung ương như:  Việt  Đức,  Phụ  sản  trung  ương,  Nhi trung ương, Lão khoa, Nội tiết  trung ương, Chợ Rẫy... và nhiều  bệnh  viện  tuyến  dưới,  với  trên  10.000  ca  điều  trị.  Kết  quả  cho  thấy đây là một hướng điều trị vết  thương  cho  hiệu  quả  cao,  giảm  đáng kể chi phí điều trị.

    (8) Trên thế giới hiện có ngày càng  nhiều  nghiên  cứu  về  plasma,  cũng như phát triển plasma lạnh.  Ngoài lĩnh vực y học, plasma lạnh  còn có khả năng ứng dụng trong  nhiều  lĩnh  vực  công  nghệ  khác  như chế tạo linh kiện điện tử, xử  lý bề mặt sơn phủ, bảo quản thực  phẩm...  Đây  là  cơ  hội  cho  Việt  Nam tiếp cận với xu hướng phát  triển của thế giới. Đặc biệt là xu  hướng nghiên cứu y học plasma,  một hướng khoa học liên ngành  (vật lý - sinh học - y học) có tiềm  năng  ứng  dụng  rất  lớn,  nhưng  không  đòi  hỏi  trang  thiết  bị  đắt  tiền, sẽ mở ra một cánh cửa để  ngành vật lý plasma ở Việt Nam  có  thể  song  hành  cùng  vật  lý  plasma thế giới.  

(Nguồn: “Plasma và ứng dụng trong y học”, Đỗ Hoàng Tùng, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 9, năm 2019)

Theo tính chất nhiệt động lực học, plasma được chia thành những loại nào?

Đọc văn bản sau và trả lời câu hỏi:

Plasma và ứng dụng trong y học

    (1) Plasma là gì? Plasma là trạng thái thứ 4 của  vật chất (ngoài 3 thể thường gặp  là rắn, lỏng và khí), trong đó các  chất bị ion hóa mạnh. Ví dụ với  nước, một viên nước đá (thể rắn)  đun nóng đến nhiệt độ nhất định  thì  thành  thể  lỏng  (nước),  tăng  nhiệt lên nữa nước sẽ bốc thành  hơi  (thể  khí).  Nếu  tiếp  tục  tăng  nhiệt độ lên cao nữa, các electron  mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử và chuyển động tự do,  nguyên tử trở thành các ion mang  điện dương. Nhiệt độ càng cao thì  số electron bứt ra khỏi nguyên tử  chất  khí  càng  nhiều,  hiện  tượng  này  gọi  là  sự  ion  hóa  của  chất  khí.  Các  nhà  khoa  học  gọi  thể  khí ion hóa là “trạng thái plasma”.  Plasma  không  phổ  biến  trên  trái  đất,  tuy  nhiên  trên  99%  vật  chất    thấy được trong  vũ trụ  tồn tại  dưới dạng plasma, vì thế trong 4  trạng thái vật chất, plasma được  xem như trạng thái đầu tiên trong  vũ trụ.

    (2) Theo tính chất nhiệt động lực  học,  công  nghệ  plasma  hiện  có  plasma  nóng  (thermal  plasma)  được  tạo  thành  ở  nhiệt  độ,  áp  suất  và  năng  lượng  cao;  và  plasma lạnh (cold plasma ) được  tạo thành ở áp suất thường hoặc  chân  khôn g,  cần  ít  năng  lượng  hơn. Trong khoảng hơn 10 năm  trở lại đây, các nước tiên tiến trên  thế giới đã tập trung nhiều nguồn  lực cho việc nghiên cứu ứng dụng  plasma  lạnh  trong  các  lĩnh  vực  như  y  sinh,  hóa  học  hay  nông  nghiệp... Đối với lĩnh vực y học,  plasma lạnh đang chứng tỏ được  tiềm năng rất lớn, được đánh giá  là tác nhân quan trọng tạo ra cuộc  cách mạng mới trong y sinh của  thế kỷ XXI.

    (3) Từ  lâu,  tính  năng  diệt  khuẩn  của  plasma  nóng  hay  plasma  lạnh  đã  được  biết  và  sử  dụng  trong vệ sinh dịch tễ và y tế. Tuy  vậy, plasma nóng có thể làm hại  đến  mô  xung  quanh  nên  khá  hạn  chế  dùng  trên  người.  Năm  2005,  plasma  lạnh  áp  suất  khí  quyển  (CAP)  lần  đầu  tiên  được  sử dụng để điều trị lâm sàng tại  CHLB Đức, mở ra kỷ nguyên của  “y học plasma”. Để phát triển các  thiết bị plasma lạnh áp suất khí  quyển cần sự cộng tác liên ngành  của các nhà vật lý, hóa học, sinh  học... và tất nhiên là cả các bác  sỹ lâm sàng.   

    (4) Khả năng làm bất hoạt các vi  sinh  vật  trên  bề  mặt  mà  không  làm ảnh hưởng hay ảnh hưởng rất  ít  đến  các  cấu  trúc  xung  quanh  của  plasma  đã  thu  hút  được  sự  quan  tâm  của  các  bác  sỹ.  Trên  thực tế, có rất nhiều bệnh tật gây  ra do nhiễm khuẩn trên da lành  cũng như vết thương. Vì vậy, điều  trị các vết thương chậm liền ở da  trở  thành  một  trong  những  đối  tượng  nghiên  cứu  đầu  tiên  của  plasma y tế. Thiết bị plasma lạnh  đầu  tiên  vượt  qua  thử  nghiệm  lâm sàng pha I và được cho phép  tác động trực tiếp lên con người  là máy MicroPlaster alpha, được  phát  triển  bởi  Viện  Max  Planck  (CHLB  Đức)  và  Công  ty  Công  nghệ Plasma Adtec (Nhật Bản).  

    (5) Các thử nghiệm lâm sàng đã  chứng minh, plasma lạnh rất hiệu  quả  khi  điều  trị  các  vết  thương  chậm  liền,  nhiễm  khuẩn.  Sở  dĩ  như vậy vì plasma đã tiêu diệt các  vi sinh vật cản trở quá trình liền  vết thương như: vi khuẩn, virus và  nấm. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, plasma có thể phá vỡ màng tế bào  của chúng nhờ sự bắn phá của ion  và electron cũng như sự ăn mòn  của các gốc tự do, hoạt chất. Các  gốc tự do và tia cực tím còn có  thể xuyên qua màng tế bào của  vi sinh vật để làm mất hoạt tính  của protein, khi ến cho vi sinh vật  không thể hoạt động. Không chỉ  tiêu diệt vi khuẩn đơn lẻ, plasma  còn phá hủy màng sinh học do vi  khuẩn  tạo  ra  (màng  giúp  cho  vi  khuẩn chống chịu tốt hơn với điều  kiện bất lợi, khiến cho vết thương  khó lành).  Không chỉ tiêu diệt vi  khuẩn  thường,  plasma  còn  tiêu  diệt được vi khuẩn kháng kháng  sinh  do  plasma  là  tác  nhân  vật  lý, và đa tác nhân nên vi khuẩn  không thể biến đổi để hình thành  khả năng kháng plasma (điều này  rất hữu ích vì như chúng ta biết tốc  độ vi khuẩn phát triển thành kháng  thuốc nhanh hơn rất nhiều so với  tốc độ xuất hiện của thuốc kháng  sinh mới). Bên cạnh đó, plasma  giúp tạo nên một lớp màng protein  trên bề mặt vết thương, chống vi  khuẩn tái xâm nhập. Plasma cũng  giúp cơ thể giải phóng các yếu tố  hỗ trợ liền vết thương nhanh hơn  (như  tăng  lưu  thông  máu,  tăng  sinh tân mạch, tiêu diệt nội độc  tố,  giảm  viêm,  giảm  đau,  tăng  sinh  tế  bào,  tăng  sinh  collagen,  kích thích tái tạo biểu bì). Do đó  có thể dùng plasma điều trị các  vết thương cấp tính như bỏng, vết  mổ, các vết thương mạn tính (loét  do đái tháo đường, loét do tì đè,  loét do nằm lâu...), ứng dụng trong  da liễu (điều trị nấm, chàm...) và  thẩm  mỹ  (chữa  mụn  trứng  cá,  vết thương sau phẫu thuật thẩm  mỹ)...  Các  nghiên  cứu  mới  đây  còn cho thấy plasma có rất nhiều  triển  vọng  trong  chữa  ung  thư,  đặc biệt là ung thư máu.

    (6) Hiện  nay,  công  nghệ  plasma  lạnh ứng dụng trong điều trị vết  thương hở đã được áp dụng tại một  số quốc gia:  Đức, Israel, Nga.  Ở  Việt Nam, Công ty Cổ phần Công  nghệ Plasma Việt Nam là đơn vị  đầu tiên nghiên cứu sản xuất máy  phát tia plasma lạnh (PlasmaMed)  ứng dụng cho điều trị vết thương  dựa trên sáng chế “Máy phát tia  plasma  lạnh  ứng  dụng  trong  y  sinh”  số  14627  do  Cục  Sở  hữu  trí tuệ cấp ngày 29/9/2015. Máy  PlasmaMed do Công ty sản xuất  được  nghiên  cứu  và  phát  triển  từ các đề tài KH&CN cấp cơ sở:  “Thiết kế, chế tạo nguồn plasma  jet  phục  vụ  nghiên  cứu  plasma  y  sinh”;  “Nghiên  cứu  khả  năng  điều trị một số bệnh da liễu bằng  plasma lạnh”... do các nhà khoa  học thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn  lâm  Khoa  học  và  Công  nghệ  (KH&CN)  Việt  Nam  thực  hiện.  Sản phẩm cũng đã nhận được sự  hỗ trợ của Chương trình Đối tác  đổi mới sáng tạo Việt Nam - Phần  Lan IPP giai đoạn 2 (IPP2) và Dự  án  Đẩy  mạnh  đổi  mới  sáng  tạo  thông  qua  nghiên  cứu,  KH&CN  (FIRST) do Bộ KH&CN quản lý.  

    (7) Hiện nay, máy PlasmaMed đã  được  áp  dụng  điều  trị  tại  nhiều  bệnh viện tuyến trung ương như:  Việt  Đức,  Phụ  sản  trung  ương,  Nhi trung ương, Lão khoa, Nội tiết  trung ương, Chợ Rẫy... và nhiều  bệnh  viện  tuyến  dưới,  với  trên  10.000  ca  điều  trị.  Kết  quả  cho  thấy đây là một hướng điều trị vết  thương  cho  hiệu  quả  cao,  giảm  đáng kể chi phí điều trị.

    (8) Trên thế giới hiện có ngày càng  nhiều  nghiên  cứu  về  plasma,  cũng như phát triển plasma lạnh.  Ngoài lĩnh vực y học, plasma lạnh  còn có khả năng ứng dụng trong  nhiều  lĩnh  vực  công  nghệ  khác  như chế tạo linh kiện điện tử, xử  lý bề mặt sơn phủ, bảo quản thực  phẩm...  Đây  là  cơ  hội  cho  Việt  Nam tiếp cận với xu hướng phát  triển của thế giới. Đặc biệt là xu  hướng nghiên cứu y học plasma,  một hướng khoa học liên ngành  (vật lý - sinh học - y học) có tiềm  năng  ứng  dụng  rất  lớn,  nhưng  không  đòi  hỏi  trang  thiết  bị  đắt  tiền, sẽ mở ra một cánh cửa để  ngành vật lý plasma ở Việt Nam  có  thể  song  hành  cùng  vật  lý  plasma thế giới.  

(Nguồn: “Plasma và ứng dụng trong y học”, Đỗ Hoàng Tùng, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 9, năm 2019)

Nội dung chính của văn bản trên là?

Đọc văn bản sau và trả lời câu hỏi:

Plasma và ứng dụng trong y học

    (1) Plasma là gì? Plasma là trạng thái thứ 4 của  vật chất (ngoài 3 thể thường gặp  là rắn, lỏng và khí), trong đó các  chất bị ion hóa mạnh. Ví dụ với  nước, một viên nước đá (thể rắn)  đun nóng đến nhiệt độ nhất định  thì  thành  thể  lỏng  (nước),  tăng  nhiệt lên nữa nước sẽ bốc thành  hơi  (thể  khí).  Nếu  tiếp  tục  tăng  nhiệt độ lên cao nữa, các electron  mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử và chuyển động tự do,  nguyên tử trở thành các ion mang  điện dương. Nhiệt độ càng cao thì  số electron bứt ra khỏi nguyên tử  chất  khí  càng  nhiều,  hiện  tượng  này  gọi  là  sự  ion  hóa  của  chất  khí.  Các  nhà  khoa  học  gọi  thể  khí ion hóa là “trạng thái plasma”.  Plasma  không  phổ  biến  trên  trái  đất,  tuy  nhiên  trên  99%  vật  chất    thấy được trong  vũ trụ  tồn tại  dưới dạng plasma, vì thế trong 4  trạng thái vật chất, plasma được  xem như trạng thái đầu tiên trong  vũ trụ.

    (2) Theo tính chất nhiệt động lực  học,  công  nghệ  plasma  hiện  có  plasma  nóng  (thermal  plasma)  được  tạo  thành  ở  nhiệt  độ,  áp  suất  và  năng  lượng  cao;  và  plasma lạnh (cold plasma ) được  tạo thành ở áp suất thường hoặc  chân  khôn g,  cần  ít  năng  lượng  hơn. Trong khoảng hơn 10 năm  trở lại đây, các nước tiên tiến trên  thế giới đã tập trung nhiều nguồn  lực cho việc nghiên cứu ứng dụng  plasma  lạnh  trong  các  lĩnh  vực  như  y  sinh,  hóa  học  hay  nông  nghiệp... Đối với lĩnh vực y học,  plasma lạnh đang chứng tỏ được  tiềm năng rất lớn, được đánh giá  là tác nhân quan trọng tạo ra cuộc  cách mạng mới trong y sinh của  thế kỷ XXI.

    (3) Từ  lâu,  tính  năng  diệt  khuẩn  của  plasma  nóng  hay  plasma  lạnh  đã  được  biết  và  sử  dụng  trong vệ sinh dịch tễ và y tế. Tuy  vậy, plasma nóng có thể làm hại  đến  mô  xung  quanh  nên  khá  hạn  chế  dùng  trên  người.  Năm  2005,  plasma  lạnh  áp  suất  khí  quyển  (CAP)  lần  đầu  tiên  được  sử dụng để điều trị lâm sàng tại  CHLB Đức, mở ra kỷ nguyên của  “y học plasma”. Để phát triển các  thiết bị plasma lạnh áp suất khí  quyển cần sự cộng tác liên ngành  của các nhà vật lý, hóa học, sinh  học... và tất nhiên là cả các bác  sỹ lâm sàng.   

    (4) Khả năng làm bất hoạt các vi  sinh  vật  trên  bề  mặt  mà  không  làm ảnh hưởng hay ảnh hưởng rất  ít  đến  các  cấu  trúc  xung  quanh  của  plasma  đã  thu  hút  được  sự  quan  tâm  của  các  bác  sỹ.  Trên  thực tế, có rất nhiều bệnh tật gây  ra do nhiễm khuẩn trên da lành  cũng như vết thương. Vì vậy, điều  trị các vết thương chậm liền ở da  trở  thành  một  trong  những  đối  tượng  nghiên  cứu  đầu  tiên  của  plasma y tế. Thiết bị plasma lạnh  đầu  tiên  vượt  qua  thử  nghiệm  lâm sàng pha I và được cho phép  tác động trực tiếp lên con người  là máy MicroPlaster alpha, được  phát  triển  bởi  Viện  Max  Planck  (CHLB  Đức)  và  Công  ty  Công  nghệ Plasma Adtec (Nhật Bản).  

    (5) Các thử nghiệm lâm sàng đã  chứng minh, plasma lạnh rất hiệu  quả  khi  điều  trị  các  vết  thương  chậm  liền,  nhiễm  khuẩn.  Sở  dĩ  như vậy vì plasma đã tiêu diệt các  vi sinh vật cản trở quá trình liền  vết thương như: vi khuẩn, virus và  nấm. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, plasma có thể phá vỡ màng tế bào  của chúng nhờ sự bắn phá của ion  và electron cũng như sự ăn mòn  của các gốc tự do, hoạt chất. Các  gốc tự do và tia cực tím còn có  thể xuyên qua màng tế bào của  vi sinh vật để làm mất hoạt tính  của protein, khi ến cho vi sinh vật  không thể hoạt động. Không chỉ  tiêu diệt vi khuẩn đơn lẻ, plasma  còn phá hủy màng sinh học do vi  khuẩn  tạo  ra  (màng  giúp  cho  vi  khuẩn chống chịu tốt hơn với điều  kiện bất lợi, khiến cho vết thương  khó lành).  Không chỉ tiêu diệt vi  khuẩn  thường,  plasma  còn  tiêu  diệt được vi khuẩn kháng kháng  sinh  do  plasma  là  tác  nhân  vật  lý, và đa tác nhân nên vi khuẩn  không thể biến đổi để hình thành  khả năng kháng plasma (điều này  rất hữu ích vì như chúng ta biết tốc  độ vi khuẩn phát triển thành kháng  thuốc nhanh hơn rất nhiều so với  tốc độ xuất hiện của thuốc kháng  sinh mới). Bên cạnh đó, plasma  giúp tạo nên một lớp màng protein  trên bề mặt vết thương, chống vi  khuẩn tái xâm nhập. Plasma cũng  giúp cơ thể giải phóng các yếu tố  hỗ trợ liền vết thương nhanh hơn  (như  tăng  lưu  thông  máu,  tăng  sinh tân mạch, tiêu diệt nội độc  tố,  giảm  viêm,  giảm  đau,  tăng  sinh  tế  bào,  tăng  sinh  collagen,  kích thích tái tạo biểu bì). Do đó  có thể dùng plasma điều trị các  vết thương cấp tính như bỏng, vết  mổ, các vết thương mạn tính (loét  do đái tháo đường, loét do tì đè,  loét do nằm lâu...), ứng dụng trong  da liễu (điều trị nấm, chàm...) và  thẩm  mỹ  (chữa  mụn  trứng  cá,  vết thương sau phẫu thuật thẩm  mỹ)...  Các  nghiên  cứu  mới  đây  còn cho thấy plasma có rất nhiều  triển  vọng  trong  chữa  ung  thư,  đặc biệt là ung thư máu.

    (6) Hiện  nay,  công  nghệ  plasma  lạnh ứng dụng trong điều trị vết  thương hở đã được áp dụng tại một  số quốc gia:  Đức, Israel, Nga.  Ở  Việt Nam, Công ty Cổ phần Công  nghệ Plasma Việt Nam là đơn vị  đầu tiên nghiên cứu sản xuất máy  phát tia plasma lạnh (PlasmaMed)  ứng dụng cho điều trị vết thương  dựa trên sáng chế “Máy phát tia  plasma  lạnh  ứng  dụng  trong  y  sinh”  số  14627  do  Cục  Sở  hữu  trí tuệ cấp ngày 29/9/2015. Máy  PlasmaMed do Công ty sản xuất  được  nghiên  cứu  và  phát  triển  từ các đề tài KH&CN cấp cơ sở:  “Thiết kế, chế tạo nguồn plasma  jet  phục  vụ  nghiên  cứu  plasma  y  sinh”;  “Nghiên  cứu  khả  năng  điều trị một số bệnh da liễu bằng  plasma lạnh”... do các nhà khoa  học thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn  lâm  Khoa  học  và  Công  nghệ  (KH&CN)  Việt  Nam  thực  hiện.  Sản phẩm cũng đã nhận được sự  hỗ trợ của Chương trình Đối tác  đổi mới sáng tạo Việt Nam - Phần  Lan IPP giai đoạn 2 (IPP2) và Dự  án  Đẩy  mạnh  đổi  mới  sáng  tạo  thông  qua  nghiên  cứu,  KH&CN  (FIRST) do Bộ KH&CN quản lý.  

    (7) Hiện nay, máy PlasmaMed đã  được  áp  dụng  điều  trị  tại  nhiều  bệnh viện tuyến trung ương như:  Việt  Đức,  Phụ  sản  trung  ương,  Nhi trung ương, Lão khoa, Nội tiết  trung ương, Chợ Rẫy... và nhiều  bệnh  viện  tuyến  dưới,  với  trên  10.000  ca  điều  trị.  Kết  quả  cho  thấy đây là một hướng điều trị vết  thương  cho  hiệu  quả  cao,  giảm  đáng kể chi phí điều trị.

    (8) Trên thế giới hiện có ngày càng  nhiều  nghiên  cứu  về  plasma,  cũng như phát triển plasma lạnh.  Ngoài lĩnh vực y học, plasma lạnh  còn có khả năng ứng dụng trong  nhiều  lĩnh  vực  công  nghệ  khác  như chế tạo linh kiện điện tử, xử  lý bề mặt sơn phủ, bảo quản thực  phẩm...  Đây  là  cơ  hội  cho  Việt  Nam tiếp cận với xu hướng phát  triển của thế giới. Đặc biệt là xu  hướng nghiên cứu y học plasma,  một hướng khoa học liên ngành  (vật lý - sinh học - y học) có tiềm  năng  ứng  dụng  rất  lớn,  nhưng  không  đòi  hỏi  trang  thiết  bị  đắt  tiền, sẽ mở ra một cánh cửa để  ngành vật lý plasma ở Việt Nam  có  thể  song  hành  cùng  vật  lý  plasma thế giới.  

(Nguồn: “Plasma và ứng dụng trong y học”, Đỗ Hoàng Tùng, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 9, năm 2019)

Plasma được hiểu là?

Đọc văn bản sau và trả lời câu hỏi:

Plasma và ứng dụng trong y học

    (1) Plasma là gì? Plasma là trạng thái thứ 4 của  vật chất (ngoài 3 thể thường gặp  là rắn, lỏng và khí), trong đó các  chất bị ion hóa mạnh. Ví dụ với  nước, một viên nước đá (thể rắn)  đun nóng đến nhiệt độ nhất định  thì  thành  thể  lỏng  (nước),  tăng  nhiệt lên nữa nước sẽ bốc thành  hơi  (thể  khí).  Nếu  tiếp  tục  tăng  nhiệt độ lên cao nữa, các electron  mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử và chuyển động tự do,  nguyên tử trở thành các ion mang  điện dương. Nhiệt độ càng cao thì  số electron bứt ra khỏi nguyên tử  chất  khí  càng  nhiều,  hiện  tượng  này  gọi  là  sự  ion  hóa  của  chất  khí.  Các  nhà  khoa  học  gọi  thể  khí ion hóa là “trạng thái plasma”.  Plasma  không  phổ  biến  trên  trái  đất,  tuy  nhiên  trên  99%  vật  chất    thấy được trong  vũ trụ  tồn tại  dưới dạng plasma, vì thế trong 4  trạng thái vật chất, plasma được  xem như trạng thái đầu tiên trong  vũ trụ.

    (2) Theo tính chất nhiệt động lực  học,  công  nghệ  plasma  hiện  có  plasma  nóng  (thermal  plasma)  được  tạo  thành  ở  nhiệt  độ,  áp  suất  và  năng  lượng  cao;  và  plasma lạnh (cold plasma ) được  tạo thành ở áp suất thường hoặc  chân  khôn g,  cần  ít  năng  lượng  hơn. Trong khoảng hơn 10 năm  trở lại đây, các nước tiên tiến trên  thế giới đã tập trung nhiều nguồn  lực cho việc nghiên cứu ứng dụng  plasma  lạnh  trong  các  lĩnh  vực  như  y  sinh,  hóa  học  hay  nông  nghiệp... Đối với lĩnh vực y học,  plasma lạnh đang chứng tỏ được  tiềm năng rất lớn, được đánh giá  là tác nhân quan trọng tạo ra cuộc  cách mạng mới trong y sinh của  thế kỷ XXI.

    (3) Từ  lâu,  tính  năng  diệt  khuẩn  của  plasma  nóng  hay  plasma  lạnh  đã  được  biết  và  sử  dụng  trong vệ sinh dịch tễ và y tế. Tuy  vậy, plasma nóng có thể làm hại  đến  mô  xung  quanh  nên  khá  hạn  chế  dùng  trên  người.  Năm  2005,  plasma  lạnh  áp  suất  khí  quyển  (CAP)  lần  đầu  tiên  được  sử dụng để điều trị lâm sàng tại  CHLB Đức, mở ra kỷ nguyên của  “y học plasma”. Để phát triển các  thiết bị plasma lạnh áp suất khí  quyển cần sự cộng tác liên ngành  của các nhà vật lý, hóa học, sinh  học... và tất nhiên là cả các bác  sỹ lâm sàng.   

    (4) Khả năng làm bất hoạt các vi  sinh  vật  trên  bề  mặt  mà  không  làm ảnh hưởng hay ảnh hưởng rất  ít  đến  các  cấu  trúc  xung  quanh  của  plasma  đã  thu  hút  được  sự  quan  tâm  của  các  bác  sỹ.  Trên  thực tế, có rất nhiều bệnh tật gây  ra do nhiễm khuẩn trên da lành  cũng như vết thương. Vì vậy, điều  trị các vết thương chậm liền ở da  trở  thành  một  trong  những  đối  tượng  nghiên  cứu  đầu  tiên  của  plasma y tế. Thiết bị plasma lạnh  đầu  tiên  vượt  qua  thử  nghiệm  lâm sàng pha I và được cho phép  tác động trực tiếp lên con người  là máy MicroPlaster alpha, được  phát  triển  bởi  Viện  Max  Planck  (CHLB  Đức)  và  Công  ty  Công  nghệ Plasma Adtec (Nhật Bản).  

    (5) Các thử nghiệm lâm sàng đã  chứng minh, plasma lạnh rất hiệu  quả  khi  điều  trị  các  vết  thương  chậm  liền,  nhiễm  khuẩn.  Sở  dĩ  như vậy vì plasma đã tiêu diệt các  vi sinh vật cản trở quá trình liền  vết thương như: vi khuẩn, virus và  nấm. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, plasma có thể phá vỡ màng tế bào  của chúng nhờ sự bắn phá của ion  và electron cũng như sự ăn mòn  của các gốc tự do, hoạt chất. Các  gốc tự do và tia cực tím còn có  thể xuyên qua màng tế bào của  vi sinh vật để làm mất hoạt tính  của protein, khi ến cho vi sinh vật  không thể hoạt động. Không chỉ  tiêu diệt vi khuẩn đơn lẻ, plasma  còn phá hủy màng sinh học do vi  khuẩn  tạo  ra  (màng  giúp  cho  vi  khuẩn chống chịu tốt hơn với điều  kiện bất lợi, khiến cho vết thương  khó lành).  Không chỉ tiêu diệt vi  khuẩn  thường,  plasma  còn  tiêu  diệt được vi khuẩn kháng kháng  sinh  do  plasma  là  tác  nhân  vật  lý, và đa tác nhân nên vi khuẩn  không thể biến đổi để hình thành  khả năng kháng plasma (điều này  rất hữu ích vì như chúng ta biết tốc  độ vi khuẩn phát triển thành kháng  thuốc nhanh hơn rất nhiều so với  tốc độ xuất hiện của thuốc kháng  sinh mới). Bên cạnh đó, plasma  giúp tạo nên một lớp màng protein  trên bề mặt vết thương, chống vi  khuẩn tái xâm nhập. Plasma cũng  giúp cơ thể giải phóng các yếu tố  hỗ trợ liền vết thương nhanh hơn  (như  tăng  lưu  thông  máu,  tăng  sinh tân mạch, tiêu diệt nội độc  tố,  giảm  viêm,  giảm  đau,  tăng  sinh  tế  bào,  tăng  sinh  collagen,  kích thích tái tạo biểu bì). Do đó  có thể dùng plasma điều trị các  vết thương cấp tính như bỏng, vết  mổ, các vết thương mạn tính (loét  do đái tháo đường, loét do tì đè,  loét do nằm lâu...), ứng dụng trong  da liễu (điều trị nấm, chàm...) và  thẩm  mỹ  (chữa  mụn  trứng  cá,  vết thương sau phẫu thuật thẩm  mỹ)...  Các  nghiên  cứu  mới  đây  còn cho thấy plasma có rất nhiều  triển  vọng  trong  chữa  ung  thư,  đặc biệt là ung thư máu.

    (6) Hiện  nay,  công  nghệ  plasma  lạnh ứng dụng trong điều trị vết  thương hở đã được áp dụng tại một  số quốc gia:  Đức, Israel, Nga.  Ở  Việt Nam, Công ty Cổ phần Công  nghệ Plasma Việt Nam là đơn vị  đầu tiên nghiên cứu sản xuất máy  phát tia plasma lạnh (PlasmaMed)  ứng dụng cho điều trị vết thương  dựa trên sáng chế “Máy phát tia  plasma  lạnh  ứng  dụng  trong  y  sinh”  số  14627  do  Cục  Sở  hữu  trí tuệ cấp ngày 29/9/2015. Máy  PlasmaMed do Công ty sản xuất  được  nghiên  cứu  và  phát  triển  từ các đề tài KH&CN cấp cơ sở:  “Thiết kế, chế tạo nguồn plasma  jet  phục  vụ  nghiên  cứu  plasma  y  sinh”;  “Nghiên  cứu  khả  năng  điều trị một số bệnh da liễu bằng  plasma lạnh”... do các nhà khoa  học thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn  lâm  Khoa  học  và  Công  nghệ  (KH&CN)  Việt  Nam  thực  hiện.  Sản phẩm cũng đã nhận được sự  hỗ trợ của Chương trình Đối tác  đổi mới sáng tạo Việt Nam - Phần  Lan IPP giai đoạn 2 (IPP2) và Dự  án  Đẩy  mạnh  đổi  mới  sáng  tạo  thông  qua  nghiên  cứu,  KH&CN  (FIRST) do Bộ KH&CN quản lý.  

    (7) Hiện nay, máy PlasmaMed đã  được  áp  dụng  điều  trị  tại  nhiều  bệnh viện tuyến trung ương như:  Việt  Đức,  Phụ  sản  trung  ương,  Nhi trung ương, Lão khoa, Nội tiết  trung ương, Chợ Rẫy... và nhiều  bệnh  viện  tuyến  dưới,  với  trên  10.000  ca  điều  trị.  Kết  quả  cho  thấy đây là một hướng điều trị vết  thương  cho  hiệu  quả  cao,  giảm  đáng kể chi phí điều trị.

    (8) Trên thế giới hiện có ngày càng  nhiều  nghiên  cứu  về  plasma,  cũng như phát triển plasma lạnh.  Ngoài lĩnh vực y học, plasma lạnh  còn có khả năng ứng dụng trong  nhiều  lĩnh  vực  công  nghệ  khác  như chế tạo linh kiện điện tử, xử  lý bề mặt sơn phủ, bảo quản thực  phẩm...  Đây  là  cơ  hội  cho  Việt  Nam tiếp cận với xu hướng phát  triển của thế giới. Đặc biệt là xu  hướng nghiên cứu y học plasma,  một hướng khoa học liên ngành  (vật lý - sinh học - y học) có tiềm  năng  ứng  dụng  rất  lớn,  nhưng  không  đòi  hỏi  trang  thiết  bị  đắt  tiền, sẽ mở ra một cánh cửa để  ngành vật lý plasma ở Việt Nam  có  thể  song  hành  cùng  vật  lý  plasma thế giới.  

(Nguồn: “Plasma và ứng dụng trong y học”, Đỗ Hoàng Tùng, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 9, năm 2019)

Plasma nóng được tạo ra trong điều kiện nào?

Đọc văn bản sau và trả lời câu hỏi:

Plasma và ứng dụng trong y học

    (1) Plasma là gì? Plasma là trạng thái thứ 4 của  vật chất (ngoài 3 thể thường gặp  là rắn, lỏng và khí), trong đó các  chất bị ion hóa mạnh. Ví dụ với  nước, một viên nước đá (thể rắn)  đun nóng đến nhiệt độ nhất định  thì  thành  thể  lỏng  (nước),  tăng  nhiệt lên nữa nước sẽ bốc thành  hơi  (thể  khí).  Nếu  tiếp  tục  tăng  nhiệt độ lên cao nữa, các electron  mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử và chuyển động tự do,  nguyên tử trở thành các ion mang  điện dương. Nhiệt độ càng cao thì  số electron bứt ra khỏi nguyên tử  chất  khí  càng  nhiều,  hiện  tượng  này  gọi  là  sự  ion  hóa  của  chất  khí.  Các  nhà  khoa  học  gọi  thể  khí ion hóa là “trạng thái plasma”.  Plasma  không  phổ  biến  trên  trái  đất,  tuy  nhiên  trên  99%  vật  chất    thấy được trong  vũ trụ  tồn tại  dưới dạng plasma, vì thế trong 4  trạng thái vật chất, plasma được  xem như trạng thái đầu tiên trong  vũ trụ.

    (2) Theo tính chất nhiệt động lực  học,  công  nghệ  plasma  hiện  có  plasma  nóng  (thermal  plasma)  được  tạo  thành  ở  nhiệt  độ,  áp  suất  và  năng  lượng  cao;  và  plasma lạnh (cold plasma ) được  tạo thành ở áp suất thường hoặc  chân  khôn g,  cần  ít  năng  lượng  hơn. Trong khoảng hơn 10 năm  trở lại đây, các nước tiên tiến trên  thế giới đã tập trung nhiều nguồn  lực cho việc nghiên cứu ứng dụng  plasma  lạnh  trong  các  lĩnh  vực  như  y  sinh,  hóa  học  hay  nông  nghiệp... Đối với lĩnh vực y học,  plasma lạnh đang chứng tỏ được  tiềm năng rất lớn, được đánh giá  là tác nhân quan trọng tạo ra cuộc  cách mạng mới trong y sinh của  thế kỷ XXI.

    (3) Từ  lâu,  tính  năng  diệt  khuẩn  của  plasma  nóng  hay  plasma  lạnh  đã  được  biết  và  sử  dụng  trong vệ sinh dịch tễ và y tế. Tuy  vậy, plasma nóng có thể làm hại  đến  mô  xung  quanh  nên  khá  hạn  chế  dùng  trên  người.  Năm  2005,  plasma  lạnh  áp  suất  khí  quyển  (CAP)  lần  đầu  tiên  được  sử dụng để điều trị lâm sàng tại  CHLB Đức, mở ra kỷ nguyên của  “y học plasma”. Để phát triển các  thiết bị plasma lạnh áp suất khí  quyển cần sự cộng tác liên ngành  của các nhà vật lý, hóa học, sinh  học... và tất nhiên là cả các bác  sỹ lâm sàng.   

    (4) Khả năng làm bất hoạt các vi  sinh  vật  trên  bề  mặt  mà  không  làm ảnh hưởng hay ảnh hưởng rất  ít  đến  các  cấu  trúc  xung  quanh  của  plasma  đã  thu  hút  được  sự  quan  tâm  của  các  bác  sỹ.  Trên  thực tế, có rất nhiều bệnh tật gây  ra do nhiễm khuẩn trên da lành  cũng như vết thương. Vì vậy, điều  trị các vết thương chậm liền ở da  trở  thành  một  trong  những  đối  tượng  nghiên  cứu  đầu  tiên  của  plasma y tế. Thiết bị plasma lạnh  đầu  tiên  vượt  qua  thử  nghiệm  lâm sàng pha I và được cho phép  tác động trực tiếp lên con người  là máy MicroPlaster alpha, được  phát  triển  bởi  Viện  Max  Planck  (CHLB  Đức)  và  Công  ty  Công  nghệ Plasma Adtec (Nhật Bản).  

    (5) Các thử nghiệm lâm sàng đã  chứng minh, plasma lạnh rất hiệu  quả  khi  điều  trị  các  vết  thương  chậm  liền,  nhiễm  khuẩn.  Sở  dĩ  như vậy vì plasma đã tiêu diệt các  vi sinh vật cản trở quá trình liền  vết thương như: vi khuẩn, virus và  nấm. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, plasma có thể phá vỡ màng tế bào  của chúng nhờ sự bắn phá của ion  và electron cũng như sự ăn mòn  của các gốc tự do, hoạt chất. Các  gốc tự do và tia cực tím còn có  thể xuyên qua màng tế bào của  vi sinh vật để làm mất hoạt tính  của protein, khi ến cho vi sinh vật  không thể hoạt động. Không chỉ  tiêu diệt vi khuẩn đơn lẻ, plasma  còn phá hủy màng sinh học do vi  khuẩn  tạo  ra  (màng  giúp  cho  vi  khuẩn chống chịu tốt hơn với điều  kiện bất lợi, khiến cho vết thương  khó lành).  Không chỉ tiêu diệt vi  khuẩn  thường,  plasma  còn  tiêu  diệt được vi khuẩn kháng kháng  sinh  do  plasma  là  tác  nhân  vật  lý, và đa tác nhân nên vi khuẩn  không thể biến đổi để hình thành  khả năng kháng plasma (điều này  rất hữu ích vì như chúng ta biết tốc  độ vi khuẩn phát triển thành kháng  thuốc nhanh hơn rất nhiều so với  tốc độ xuất hiện của thuốc kháng  sinh mới). Bên cạnh đó, plasma  giúp tạo nên một lớp màng protein  trên bề mặt vết thương, chống vi  khuẩn tái xâm nhập. Plasma cũng  giúp cơ thể giải phóng các yếu tố  hỗ trợ liền vết thương nhanh hơn  (như  tăng  lưu  thông  máu,  tăng  sinh tân mạch, tiêu diệt nội độc  tố,  giảm  viêm,  giảm  đau,  tăng  sinh  tế  bào,  tăng  sinh  collagen,  kích thích tái tạo biểu bì). Do đó  có thể dùng plasma điều trị các  vết thương cấp tính như bỏng, vết  mổ, các vết thương mạn tính (loét  do đái tháo đường, loét do tì đè,  loét do nằm lâu...), ứng dụng trong  da liễu (điều trị nấm, chàm...) và  thẩm  mỹ  (chữa  mụn  trứng  cá,  vết thương sau phẫu thuật thẩm  mỹ)...  Các  nghiên  cứu  mới  đây  còn cho thấy plasma có rất nhiều  triển  vọng  trong  chữa  ung  thư,  đặc biệt là ung thư máu.

    (6) Hiện  nay,  công  nghệ  plasma  lạnh ứng dụng trong điều trị vết  thương hở đã được áp dụng tại một  số quốc gia:  Đức, Israel, Nga.  Ở  Việt Nam, Công ty Cổ phần Công  nghệ Plasma Việt Nam là đơn vị  đầu tiên nghiên cứu sản xuất máy  phát tia plasma lạnh (PlasmaMed)  ứng dụng cho điều trị vết thương  dựa trên sáng chế “Máy phát tia  plasma  lạnh  ứng  dụng  trong  y  sinh”  số  14627  do  Cục  Sở  hữu  trí tuệ cấp ngày 29/9/2015. Máy  PlasmaMed do Công ty sản xuất  được  nghiên  cứu  và  phát  triển  từ các đề tài KH&CN cấp cơ sở:  “Thiết kế, chế tạo nguồn plasma  jet  phục  vụ  nghiên  cứu  plasma  y  sinh”;  “Nghiên  cứu  khả  năng  điều trị một số bệnh da liễu bằng  plasma lạnh”... do các nhà khoa  học thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn  lâm  Khoa  học  và  Công  nghệ  (KH&CN)  Việt  Nam  thực  hiện.  Sản phẩm cũng đã nhận được sự  hỗ trợ của Chương trình Đối tác  đổi mới sáng tạo Việt Nam - Phần  Lan IPP giai đoạn 2 (IPP2) và Dự  án  Đẩy  mạnh  đổi  mới  sáng  tạo  thông  qua  nghiên  cứu,  KH&CN  (FIRST) do Bộ KH&CN quản lý.  

    (7) Hiện nay, máy PlasmaMed đã  được  áp  dụng  điều  trị  tại  nhiều  bệnh viện tuyến trung ương như:  Việt  Đức,  Phụ  sản  trung  ương,  Nhi trung ương, Lão khoa, Nội tiết  trung ương, Chợ Rẫy... và nhiều  bệnh  viện  tuyến  dưới,  với  trên  10.000  ca  điều  trị.  Kết  quả  cho  thấy đây là một hướng điều trị vết  thương  cho  hiệu  quả  cao,  giảm  đáng kể chi phí điều trị.

    (8) Trên thế giới hiện có ngày càng  nhiều  nghiên  cứu  về  plasma,  cũng như phát triển plasma lạnh.  Ngoài lĩnh vực y học, plasma lạnh  còn có khả năng ứng dụng trong  nhiều  lĩnh  vực  công  nghệ  khác  như chế tạo linh kiện điện tử, xử  lý bề mặt sơn phủ, bảo quản thực  phẩm...  Đây  là  cơ  hội  cho  Việt  Nam tiếp cận với xu hướng phát  triển của thế giới. Đặc biệt là xu  hướng nghiên cứu y học plasma,  một hướng khoa học liên ngành  (vật lý - sinh học - y học) có tiềm  năng  ứng  dụng  rất  lớn,  nhưng  không  đòi  hỏi  trang  thiết  bị  đắt  tiền, sẽ mở ra một cánh cửa để  ngành vật lý plasma ở Việt Nam  có  thể  song  hành  cùng  vật  lý  plasma thế giới.  

(Nguồn: “Plasma và ứng dụng trong y học”, Đỗ Hoàng Tùng, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 9, năm 2019)

Trong y học, loại plasma nào được lưu ý sử dụng nhiều?

Đọc văn bản sau và trả lời câu hỏi:

Plasma và ứng dụng trong y học

    (1) Plasma là gì? Plasma là trạng thái thứ 4 của  vật chất (ngoài 3 thể thường gặp  là rắn, lỏng và khí), trong đó các  chất bị ion hóa mạnh. Ví dụ với  nước, một viên nước đá (thể rắn)  đun nóng đến nhiệt độ nhất định  thì  thành  thể  lỏng  (nước),  tăng  nhiệt lên nữa nước sẽ bốc thành  hơi  (thể  khí).  Nếu  tiếp  tục  tăng  nhiệt độ lên cao nữa, các electron  mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử và chuyển động tự do,  nguyên tử trở thành các ion mang  điện dương. Nhiệt độ càng cao thì  số electron bứt ra khỏi nguyên tử  chất  khí  càng  nhiều,  hiện  tượng  này  gọi  là  sự  ion  hóa  của  chất  khí.  Các  nhà  khoa  học  gọi  thể  khí ion hóa là “trạng thái plasma”.  Plasma  không  phổ  biến  trên  trái  đất,  tuy  nhiên  trên  99%  vật  chất    thấy được trong  vũ trụ  tồn tại  dưới dạng plasma, vì thế trong 4  trạng thái vật chất, plasma được  xem như trạng thái đầu tiên trong  vũ trụ.

    (2) Theo tính chất nhiệt động lực  học,  công  nghệ  plasma  hiện  có  plasma  nóng  (thermal  plasma)  được  tạo  thành  ở  nhiệt  độ,  áp  suất  và  năng  lượng  cao;  và  plasma lạnh (cold plasma ) được  tạo thành ở áp suất thường hoặc  chân  khôn g,  cần  ít  năng  lượng  hơn. Trong khoảng hơn 10 năm  trở lại đây, các nước tiên tiến trên  thế giới đã tập trung nhiều nguồn  lực cho việc nghiên cứu ứng dụng  plasma  lạnh  trong  các  lĩnh  vực  như  y  sinh,  hóa  học  hay  nông  nghiệp... Đối với lĩnh vực y học,  plasma lạnh đang chứng tỏ được  tiềm năng rất lớn, được đánh giá  là tác nhân quan trọng tạo ra cuộc  cách mạng mới trong y sinh của  thế kỷ XXI.

    (3) Từ  lâu,  tính  năng  diệt  khuẩn  của  plasma  nóng  hay  plasma  lạnh  đã  được  biết  và  sử  dụng  trong vệ sinh dịch tễ và y tế. Tuy  vậy, plasma nóng có thể làm hại  đến  mô  xung  quanh  nên  khá  hạn  chế  dùng  trên  người.  Năm  2005,  plasma  lạnh  áp  suất  khí  quyển  (CAP)  lần  đầu  tiên  được  sử dụng để điều trị lâm sàng tại  CHLB Đức, mở ra kỷ nguyên của  “y học plasma”. Để phát triển các  thiết bị plasma lạnh áp suất khí  quyển cần sự cộng tác liên ngành  của các nhà vật lý, hóa học, sinh  học... và tất nhiên là cả các bác  sỹ lâm sàng.   

    (4) Khả năng làm bất hoạt các vi  sinh  vật  trên  bề  mặt  mà  không  làm ảnh hưởng hay ảnh hưởng rất  ít  đến  các  cấu  trúc  xung  quanh  của  plasma  đã  thu  hút  được  sự  quan  tâm  của  các  bác  sỹ.  Trên  thực tế, có rất nhiều bệnh tật gây  ra do nhiễm khuẩn trên da lành  cũng như vết thương. Vì vậy, điều  trị các vết thương chậm liền ở da  trở  thành  một  trong  những  đối  tượng  nghiên  cứu  đầu  tiên  của  plasma y tế. Thiết bị plasma lạnh  đầu  tiên  vượt  qua  thử  nghiệm  lâm sàng pha I và được cho phép  tác động trực tiếp lên con người  là máy MicroPlaster alpha, được  phát  triển  bởi  Viện  Max  Planck  (CHLB  Đức)  và  Công  ty  Công  nghệ Plasma Adtec (Nhật Bản).  

    (5) Các thử nghiệm lâm sàng đã  chứng minh, plasma lạnh rất hiệu  quả  khi  điều  trị  các  vết  thương  chậm  liền,  nhiễm  khuẩn.  Sở  dĩ  như vậy vì plasma đã tiêu diệt các  vi sinh vật cản trở quá trình liền  vết thương như: vi khuẩn, virus và  nấm. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, plasma có thể phá vỡ màng tế bào  của chúng nhờ sự bắn phá của ion  và electron cũng như sự ăn mòn  của các gốc tự do, hoạt chất. Các  gốc tự do và tia cực tím còn có  thể xuyên qua màng tế bào của  vi sinh vật để làm mất hoạt tính  của protein, khi ến cho vi sinh vật  không thể hoạt động. Không chỉ  tiêu diệt vi khuẩn đơn lẻ, plasma  còn phá hủy màng sinh học do vi  khuẩn  tạo  ra  (màng  giúp  cho  vi  khuẩn chống chịu tốt hơn với điều  kiện bất lợi, khiến cho vết thương  khó lành).  Không chỉ tiêu diệt vi  khuẩn  thường,  plasma  còn  tiêu  diệt được vi khuẩn kháng kháng  sinh  do  plasma  là  tác  nhân  vật  lý, và đa tác nhân nên vi khuẩn  không thể biến đổi để hình thành  khả năng kháng plasma (điều này  rất hữu ích vì như chúng ta biết tốc  độ vi khuẩn phát triển thành kháng  thuốc nhanh hơn rất nhiều so với  tốc độ xuất hiện của thuốc kháng  sinh mới). Bên cạnh đó, plasma  giúp tạo nên một lớp màng protein  trên bề mặt vết thương, chống vi  khuẩn tái xâm nhập. Plasma cũng  giúp cơ thể giải phóng các yếu tố  hỗ trợ liền vết thương nhanh hơn  (như  tăng  lưu  thông  máu,  tăng  sinh tân mạch, tiêu diệt nội độc  tố,  giảm  viêm,  giảm  đau,  tăng  sinh  tế  bào,  tăng  sinh  collagen,  kích thích tái tạo biểu bì). Do đó  có thể dùng plasma điều trị các  vết thương cấp tính như bỏng, vết  mổ, các vết thương mạn tính (loét  do đái tháo đường, loét do tì đè,  loét do nằm lâu...), ứng dụng trong  da liễu (điều trị nấm, chàm...) và  thẩm  mỹ  (chữa  mụn  trứng  cá,  vết thương sau phẫu thuật thẩm  mỹ)...  Các  nghiên  cứu  mới  đây  còn cho thấy plasma có rất nhiều  triển  vọng  trong  chữa  ung  thư,  đặc biệt là ung thư máu.

    (6) Hiện  nay,  công  nghệ  plasma  lạnh ứng dụng trong điều trị vết  thương hở đã được áp dụng tại một  số quốc gia:  Đức, Israel, Nga.  Ở  Việt Nam, Công ty Cổ phần Công  nghệ Plasma Việt Nam là đơn vị  đầu tiên nghiên cứu sản xuất máy  phát tia plasma lạnh (PlasmaMed)  ứng dụng cho điều trị vết thương  dựa trên sáng chế “Máy phát tia  plasma  lạnh  ứng  dụng  trong  y  sinh”  số  14627  do  Cục  Sở  hữu  trí tuệ cấp ngày 29/9/2015. Máy  PlasmaMed do Công ty sản xuất  được  nghiên  cứu  và  phát  triển  từ các đề tài KH&CN cấp cơ sở:  “Thiết kế, chế tạo nguồn plasma  jet  phục  vụ  nghiên  cứu  plasma  y  sinh”;  “Nghiên  cứu  khả  năng  điều trị một số bệnh da liễu bằng  plasma lạnh”... do các nhà khoa  học thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn  lâm  Khoa  học  và  Công  nghệ  (KH&CN)  Việt  Nam  thực  hiện.  Sản phẩm cũng đã nhận được sự  hỗ trợ của Chương trình Đối tác  đổi mới sáng tạo Việt Nam - Phần  Lan IPP giai đoạn 2 (IPP2) và Dự  án  Đẩy  mạnh  đổi  mới  sáng  tạo  thông  qua  nghiên  cứu,  KH&CN  (FIRST) do Bộ KH&CN quản lý.  

    (7) Hiện nay, máy PlasmaMed đã  được  áp  dụng  điều  trị  tại  nhiều  bệnh viện tuyến trung ương như:  Việt  Đức,  Phụ  sản  trung  ương,  Nhi trung ương, Lão khoa, Nội tiết  trung ương, Chợ Rẫy... và nhiều  bệnh  viện  tuyến  dưới,  với  trên  10.000  ca  điều  trị.  Kết  quả  cho  thấy đây là một hướng điều trị vết  thương  cho  hiệu  quả  cao,  giảm  đáng kể chi phí điều trị.

    (8) Trên thế giới hiện có ngày càng  nhiều  nghiên  cứu  về  plasma,  cũng như phát triển plasma lạnh.  Ngoài lĩnh vực y học, plasma lạnh  còn có khả năng ứng dụng trong  nhiều  lĩnh  vực  công  nghệ  khác  như chế tạo linh kiện điện tử, xử  lý bề mặt sơn phủ, bảo quản thực  phẩm...  Đây  là  cơ  hội  cho  Việt  Nam tiếp cận với xu hướng phát  triển của thế giới. Đặc biệt là xu  hướng nghiên cứu y học plasma,  một hướng khoa học liên ngành  (vật lý - sinh học - y học) có tiềm  năng  ứng  dụng  rất  lớn,  nhưng  không  đòi  hỏi  trang  thiết  bị  đắt  tiền, sẽ mở ra một cánh cửa để  ngành vật lý plasma ở Việt Nam  có  thể  song  hành  cùng  vật  lý  plasma thế giới.  

(Nguồn: “Plasma và ứng dụng trong y học”, Đỗ Hoàng Tùng, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 9, năm 2019)

Tại sao plasma nóng không được ưu tiên sử dụng cho y học như plasma lạnh?

Đọc văn bản sau và trả lời câu hỏi:

Plasma và ứng dụng trong y học

    (1) Plasma là gì? Plasma là trạng thái thứ 4 của  vật chất (ngoài 3 thể thường gặp  là rắn, lỏng và khí), trong đó các  chất bị ion hóa mạnh. Ví dụ với  nước, một viên nước đá (thể rắn)  đun nóng đến nhiệt độ nhất định  thì  thành  thể  lỏng  (nước),  tăng  nhiệt lên nữa nước sẽ bốc thành  hơi  (thể  khí).  Nếu  tiếp  tục  tăng  nhiệt độ lên cao nữa, các electron  mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử và chuyển động tự do,  nguyên tử trở thành các ion mang  điện dương. Nhiệt độ càng cao thì  số electron bứt ra khỏi nguyên tử  chất  khí  càng  nhiều,  hiện  tượng  này  gọi  là  sự  ion  hóa  của  chất  khí.  Các  nhà  khoa  học  gọi  thể  khí ion hóa là “trạng thái plasma”.  Plasma  không  phổ  biến  trên  trái  đất,  tuy  nhiên  trên  99%  vật  chất    thấy được trong  vũ trụ  tồn tại  dưới dạng plasma, vì thế trong 4  trạng thái vật chất, plasma được  xem như trạng thái đầu tiên trong  vũ trụ.

    (2) Theo tính chất nhiệt động lực  học,  công  nghệ  plasma  hiện  có  plasma  nóng  (thermal  plasma)  được  tạo  thành  ở  nhiệt  độ,  áp  suất  và  năng  lượng  cao;  và  plasma lạnh (cold plasma ) được  tạo thành ở áp suất thường hoặc  chân  khôn g,  cần  ít  năng  lượng  hơn. Trong khoảng hơn 10 năm  trở lại đây, các nước tiên tiến trên  thế giới đã tập trung nhiều nguồn  lực cho việc nghiên cứu ứng dụng  plasma  lạnh  trong  các  lĩnh  vực  như  y  sinh,  hóa  học  hay  nông  nghiệp... Đối với lĩnh vực y học,  plasma lạnh đang chứng tỏ được  tiềm năng rất lớn, được đánh giá  là tác nhân quan trọng tạo ra cuộc  cách mạng mới trong y sinh của  thế kỷ XXI.

    (3) Từ  lâu,  tính  năng  diệt  khuẩn  của  plasma  nóng  hay  plasma  lạnh  đã  được  biết  và  sử  dụng  trong vệ sinh dịch tễ và y tế. Tuy  vậy, plasma nóng có thể làm hại  đến  mô  xung  quanh  nên  khá  hạn  chế  dùng  trên  người.  Năm  2005,  plasma  lạnh  áp  suất  khí  quyển  (CAP)  lần  đầu  tiên  được  sử dụng để điều trị lâm sàng tại  CHLB Đức, mở ra kỷ nguyên của  “y học plasma”. Để phát triển các  thiết bị plasma lạnh áp suất khí  quyển cần sự cộng tác liên ngành  của các nhà vật lý, hóa học, sinh  học... và tất nhiên là cả các bác  sỹ lâm sàng.   

    (4) Khả năng làm bất hoạt các vi  sinh  vật  trên  bề  mặt  mà  không  làm ảnh hưởng hay ảnh hưởng rất  ít  đến  các  cấu  trúc  xung  quanh  của  plasma  đã  thu  hút  được  sự  quan  tâm  của  các  bác  sỹ.  Trên  thực tế, có rất nhiều bệnh tật gây  ra do nhiễm khuẩn trên da lành  cũng như vết thương. Vì vậy, điều  trị các vết thương chậm liền ở da  trở  thành  một  trong  những  đối  tượng  nghiên  cứu  đầu  tiên  của  plasma y tế. Thiết bị plasma lạnh  đầu  tiên  vượt  qua  thử  nghiệm  lâm sàng pha I và được cho phép  tác động trực tiếp lên con người  là máy MicroPlaster alpha, được  phát  triển  bởi  Viện  Max  Planck  (CHLB  Đức)  và  Công  ty  Công  nghệ Plasma Adtec (Nhật Bản).  

    (5) Các thử nghiệm lâm sàng đã  chứng minh, plasma lạnh rất hiệu  quả  khi  điều  trị  các  vết  thương  chậm  liền,  nhiễm  khuẩn.  Sở  dĩ  như vậy vì plasma đã tiêu diệt các  vi sinh vật cản trở quá trình liền  vết thương như: vi khuẩn, virus và  nấm. Khi tiếp xúc với vi sinh vật, plasma có thể phá vỡ màng tế bào  của chúng nhờ sự bắn phá của ion  và electron cũng như sự ăn mòn  của các gốc tự do, hoạt chất. Các  gốc tự do và tia cực tím còn có  thể xuyên qua màng tế bào của  vi sinh vật để làm mất hoạt tính  của protein, khi ến cho vi sinh vật  không thể hoạt động. Không chỉ  tiêu diệt vi khuẩn đơn lẻ, plasma  còn phá hủy màng sinh học do vi  khuẩn  tạo  ra  (màng  giúp  cho  vi  khuẩn chống chịu tốt hơn với điều  kiện bất lợi, khiến cho vết thương  khó lành).  Không chỉ tiêu diệt vi  khuẩn  thường,  plasma  còn  tiêu  diệt được vi khuẩn kháng kháng  sinh  do  plasma  là  tác  nhân  vật  lý, và đa tác nhân nên vi khuẩn  không thể biến đổi để hình thành  khả năng kháng plasma (điều này  rất hữu ích vì như chúng ta biết tốc  độ vi khuẩn phát triển thành kháng  thuốc nhanh hơn rất nhiều so với  tốc độ xuất hiện của thuốc kháng  sinh mới). Bên cạnh đó, plasma  giúp tạo nên một lớp màng protein  trên bề mặt vết thương, chống vi  khuẩn tái xâm nhập. Plasma cũng  giúp cơ thể giải phóng các yếu tố  hỗ trợ liền vết thương nhanh hơn  (như  tăng  lưu  thông  máu,  tăng  sinh tân mạch, tiêu diệt nội độc  tố,  giảm  viêm,  giảm  đau,  tăng  sinh  tế  bào,  tăng  sinh  collagen,  kích thích tái tạo biểu bì). Do đó  có thể dùng plasma điều trị các  vết thương cấp tính như bỏng, vết  mổ, các vết thương mạn tính (loét  do đái tháo đường, loét do tì đè,  loét do nằm lâu...), ứng dụng trong  da liễu (điều trị nấm, chàm...) và  thẩm  mỹ  (chữa  mụn  trứng  cá,  vết thương sau phẫu thuật thẩm  mỹ)...  Các  nghiên  cứu  mới  đây  còn cho thấy plasma có rất nhiều  triển  vọng  trong  chữa  ung  thư,  đặc biệt là ung thư máu.

    (6) Hiện  nay,  công  nghệ  plasma  lạnh ứng dụng trong điều trị vết  thương hở đã được áp dụng tại một  số quốc gia:  Đức, Israel, Nga.  Ở  Việt Nam, Công ty Cổ phần Công  nghệ Plasma Việt Nam là đơn vị  đầu tiên nghiên cứu sản xuất máy  phát tia plasma lạnh (PlasmaMed)  ứng dụng cho điều trị vết thương  dựa trên sáng chế “Máy phát tia  plasma  lạnh  ứng  dụng  trong  y  sinh”  số  14627  do  Cục  Sở  hữu  trí tuệ cấp ngày 29/9/2015. Máy  PlasmaMed do Công ty sản xuất  được  nghiên  cứu  và  phát  triển  từ các đề tài KH&CN cấp cơ sở:  “Thiết kế, chế tạo nguồn plasma  jet  phục  vụ  nghiên  cứu  plasma  y  sinh”;  “Nghiên  cứu  khả  năng  điều trị một số bệnh da liễu bằng  plasma lạnh”... do các nhà khoa  học thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn  lâm  Khoa  học  và  Công  nghệ  (KH&CN)  Việt  Nam  thực  hiện.  Sản phẩm cũng đã nhận được sự  hỗ trợ của Chương trình Đối tác  đổi mới sáng tạo Việt Nam - Phần  Lan IPP giai đoạn 2 (IPP2) và Dự  án  Đẩy  mạnh  đổi  mới  sáng  tạo  thông  qua  nghiên  cứu,  KH&CN  (FIRST) do Bộ KH&CN quản lý.  

    (7) Hiện nay, máy PlasmaMed đã  được  áp  dụng  điều  trị  tại  nhiều  bệnh viện tuyến trung ương như:  Việt  Đức,  Phụ  sản  trung  ương,  Nhi trung ương, Lão khoa, Nội tiết  trung ương, Chợ Rẫy... và nhiều  bệnh  viện  tuyến  dưới,  với  trên  10.000  ca  điều  trị.  Kết  quả  cho  thấy đây là một hướng điều trị vết  thương  cho  hiệu  quả  cao,  giảm  đáng kể chi phí điều trị.

    (8) Trên thế giới hiện có ngày càng  nhiều  nghiên  cứu  về  plasma,  cũng như phát triển plasma lạnh.  Ngoài lĩnh vực y học, plasma lạnh  còn có khả năng ứng dụng trong  nhiều  lĩnh  vực  công  nghệ  khác  như chế tạo linh kiện điện tử, xử  lý bề mặt sơn phủ, bảo quản thực  phẩm...  Đây  là  cơ  hội  cho  Việt  Nam tiếp cận với xu hướng phát  triển của thế giới. Đặc biệt là xu  hướng nghiên cứu y học plasma,  một hướng khoa học liên ngành  (vật lý - sinh học - y học) có tiềm  năng  ứng  dụng  rất  lớn,  nhưng  không  đòi  hỏi  trang  thiết  bị  đắt  tiền, sẽ mở ra một cánh cửa để  ngành vật lý plasma ở Việt Nam  có  thể  song  hành  cùng  vật  lý  plasma thế giới.  

(Nguồn: “Plasma và ứng dụng trong y học”, Đỗ Hoàng Tùng, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 9, năm 2019)

Các thử nghiệm lâm sàng đã  chứng minh, plasma lạnh có khả năng  điều  trị  bệnh gì?