Плазмолифтинг — вся правда и выдумки | MelAnnett
Некоторые спрашивали про плазмолифтинг и, знаю, подавляющее большинство уверено – своя кровь не навредит. Что же, давайте разбираться.
Жажда крови!Жажда крови!
Плазмолифтинг/плазмотерапия – это забор венозной крови пациента, с последующей обработкой ее в центрифуге (возможно обогащением другими препаратами), и введение обратно путем внутримышечных или подкожных инъекций.
Немного истории
Еще в 1905 году немецкий врач-хирург Август Бир впервые применил собственную кровь пациента для лечения переломов костей. С тех пор и началось шествие аутогемотерапии, ее успешно применяли при фурункулезе, угревой болезни, гнойничковых поражениях кожи, трофических язвах и затяжных воспалительных процессах. С приходом антибиотиков о методике благополучно забыли, а после вообще начали считать ее пережитком прошлого.
Но в 1986 году Стенли Коин получил нобелевскую премию за открытие факторов роста. Это открытие кардинально изменило отношение к аутогемотерапии и на сегодня это плазмолифтинг – введение подкожно, методом мезотерапии обогащенной факторами роста плазмы человека.
Нобелевский лауреат Стенли Коин за работойНобелевский лауреат Стенли Коин за работой
Косметологи утверждают, что плазмолифтинг запускает естественные процессы регенерации, кожа становится светящейся молодой и упругой, исчезнут любые пигментные пятна, рубцы и растяжки.
Чудесно, правда? Я бы сказала, что данная процедура относится к разряду любимых среди косметологов и владельцев салонов красоты, поскольку ваша собственная кровь не стоит ничего, а иглы, пробирки, шприцы и центрифуга небольшие затраты, хотя процедура на выходе получается отнюдь не дешевая. Главное, типа, безопасная!
Давайте разбираться
В крови содержится три типа клеток – лейкоциты, тромбоциты, эритроциты. У каждой из этих клеток свои функции лимфоциты отвечают за иммунитет, эритроциты за насыщение клеток кислородом, тромбоциты за восстановление тканей. Именно внутри тромбоцитов находят те самые факторы роста, которые мы упоминали ранее, а в коже существуют фибробласты, эти клетки отвечают за молодость и восстановление кожи, синтезируя новые коллагеновые эластиновые волокна и собственную гиалоурановую кислоту.
Форменные элементы кровиФорменные элементы крови
Находящиеся в тромбоцитах факторы роста заставляют фибробласты вырабатывать коллаген, эластин и гиалоурановую кислоту. То есть факторы роста стимулируют фибробласты и прорастание новых сосудов.
Все вроде здорово, у вас забирают собственную венозную кровь, помещают пробирку в центрифугу и в результате центрифугирования получается плазма, содержащая высокую концентрацию тромбоцитов, где и содержатся факторы роста. Далее вам введут плазму с помощью микроинъекций в проблемные места.
Но! Всплывает один момент, до сих пор НЕТ единого подхода к получению обогащенной плазмы: кто-то центрует быстрее, кто-то медленнее, кто-то добавляет гепарин и цитрат натрия, кто-то нет, кто то добавляет хлорид кальция, а кто-то категорически против, и даже пробирки у всех разные.
Очень важно, что концентрация тромбоцитов тоже получается у всех разная, а многие придерживаются мнения, чем она выше, тем пользы больше. Так ли это?
Все в едином порыве говорят, о том, что хоть какая-то польза да по-любому будет, ну да от уколов иголочками точно… Но не радуйтесь, хорошо если вы не получите и не увидите результат, может стать и не весело совсем.
В 2017 году Иранские ученые провели исследования и впервые выявили, как концентрация тромбоцитов влияет на фибробласты и регенерацию тканей. Оказалось, что одни концентрации увеличивают, а другие угнетают и тормозят фибробласт.
А кто из косметологов считает эти данные? — Все вслепую, потому результат непредсказуем. И, представьте, достоверных четких и масштабных исследований НИКОГДА НЕ ПРОВОДИЛОСЬ.
Плазмолифтинг применяется в косметологии для решения самых разнообразных проблемПлазмолифтинг применяется в косметологии для решения самых разнообразных проблем
А что же с безопасностью?
Какие же факторы роста выделяются из тромбоцитов в процессе плазмолифтинга:
- PDGF – это мощный фактор с которым связано восстановление тканей, идет стимуляция фибробластов и прорастание новых сосудов. С избытком этого фактора часто связан атеросклероз, аутоиммунные заболевания, злокачественные опухоли. То есть нормальное содержание PDGF приводит к регенерации, а избыточное содержание к осложнениям.
- TGF b1 – ускоряет деление фибробластов и регенерацию тканей, при этом играет множество факторов в провокации раковых опухолей.
- IGF1 – инсулиноподобный фактор роста. Способствует заживлению, использовался спортсменами в виде допинга, но дает осложнения в виде увеличения печени, селезёнки, а так же вызывает злокачественные новообразования.
- VEGF – способствует прорастанию новых сосудов, но не только в восстанавливающийся и поврежденной ткани, но и в злокачественных опухолях.
И таких факторов много, и да, они есть в нашем организме, но пока они упакованы в тромбоцит, не представляют никакой опасности, а плазмолифтинг разрушает тромбоциты с целью выделения и концентрации вышеназванных факторов.
Я не говорю, что плазмолифтинг это причина рака, но это прямое противопоказание к процедуре. Давайте подумаем, если человек предрасположен к опухолям, или он не знает о уже существующей проблеме? Диагностика у нас желает лучшего – делайте выводы…
На моем сайте вы так же сможете найти ссылку на статью, опубликованную в 2014 году в американском журнале «Рак и метастазы», где американские ученные изучали в течение 20 лет влияние тромбоцитов на опухоли и увидели-таки причинно-следственную связь – тромбоциты играют важную роль в метастазировании и инвазии опухолей.
Да, плазмолифтинг гораздо лучше переносится в плане аллергических реакций и инфицирования, но существует методика всего 10-15 лет и мы ничего не знаем об ее отдаленных последствиях.
И да, плазмолифтинг действительно оправдан в случае лечения травм, ран, ожогов, где на кону стоит человеческая жизнь, но в эстетической медицине, для здоровых людей нужно быть уверенными на 100% в безопасности, прежде чем применять подобные методики.
Подписывайтесь на меня в соцсетях — это удобно:
• ВКонтакте
• Facebook
• Instagram
• Официальный сайт
Развеиваем 5 мифов о плазмалифтинге
В современной косметологии в последнее время для омоложения кожи широко стал использоваться метод плазмолифтинга. Метод заключается в омоложении кожи путем инъекций с собственной плазмой, которая исключает проблемы несовместимости и снижает риск аллергических реакций. Этот метод также успешно применяется в медицине для лечения различных заболеваний. Какие же мифы ходят вокруг этой процедуры?
1. Можно заразиться болезнями, передающимися через кровь: ВИЧ, гепатит, герпес и т.д.
Во-первых, используется не сама кровь, а плазма, очищенное от примесей вещество. Во-вторых, все пробирки, иглы, шприцы – одноразовые и уничтожаются после каждого пациента.
Фото с сайта хирурга Д.Р.Гришкяна, имеются противопоказания, требуется консультация специалиста.В аппарате для получения плазмы все пробирки закрываются герметично.
2. Плазмолифтинг приводит к заболеванию раком.
Специалисты опровергают это мнение, так как факторы роста не имеют онкогенных свойств и не вызывают мутаций
3. Плазмолифтинг – это инъекционные процедуры с кровью.
В сети Интернет можно увидеть фото, где врач вводит под кожу раствор красного цвета, указывая на суть плазмолифтинга. Однако это не так. Потому что, во-первых, плазма желтоватого цвета, во-вторых, процедура, при которой вводится кровь, называется по-другому – аутогемотерапия.
4. Плазмолифтинг нельзя проводить беременным женщинам, а значит, вреден для здоровья.
Беременным нельзя потому, что в инъекциях вместе с плазмой добавляется доза гепарина для того, чтобы не сворачивалась кровь. Более того, эта процедура не очень приятная.
5. С помощью плазмолифтинга можно подтянуть кожу без пластических операций.
По сути, сильно выраженным лифтинг-эффектом эта процедура не обладает. Поэтому если веки сильно опущены, то тут поможет только хирургическое вмешательство.
Как и перед любой процедурой, перед плазмолифтингом проводится обследование крови на выявление хронических или инфекционных заболеваний пациента. Плазмолифтинг запрещен при таких заболеваниях, как сифилис, ВИЧ, гепатит, онкология, а также острых инфекционных и хронических заболеваниях.
Записаться на консультацию2 апреля 2021
Нравится пост?
Роль плазмолифтинга в лечении дисметаболических заболеваний кожи
Плазмолифтинг -это инновационный безоперационный метод, применяющийся не только для омоложения кожи, но и для лечения кожных заболеваний. Этот метод основан на использовании плазмы крови человека, обогащенной тромбоцитами. Поскольку препарат получают из собственной крови пациента, то вероятность возникновения воспалительных процессов, раздражения или заражения исключен.
Эта процедура позволяет ускорить метаболизм в тканях и усилить выработку коллагена, эластина, гиалуроновой кислоты в клетках, тем самым возвращая коже молодость и упругость, именно поэтому плазмолифтинг широко применяют в борьбе с мимическими морщинами, возрастными изменениями кожи и с целью восстановления водного баланса в клетках.
Данная процедура применяется не только в косметологических целях, но и в лечении различных заболеваний:
- плазмолифтинг эффективен в борьбе против выпадения волос, для лечения алопеции и при себорейном дерматите
- применяется для лечения акне и угревой болезни
- борется с обвисшей кожей и применяется против растяжек
- с целью избавления от морщин и признаков хроностарения
- применяется при так называемой «стрессовой» коже для восстановления водного баланса и улучшения ее общего состояния
- против гиперпигментации кожи
Кому необходима данная процедура?
Прежде всего, эта процедура показана для лечения проблем с кожным покровом, таких как: неровности, рубцы, мелкие морщины, растяжки, землистый цвет лица, атопический дерматит, угревая болезнь. Особенную эффективность плазмолифтинг показывает в борьбе против акне любой степени выраженности, против оставшихся шрамов, постакне и рубцов.
Метод позволяет «запустить» регенерацию тканей, активировать процессы восстановления благодаря способности тромбоцитов выделять белки, ускоряющие деление клеток.
В дерматологии без плазмолифтинга обойтись практически невозможно, этот метод позволяет достичь длительной ремиссии при лечении атопического дерматита и псориаза. Процедура заключается в введении препарата вокруг очагов поражения с интервалом один раз в неделю.
Преимущества процедуры плазмолифтинг
Ускоряя обменные процессы в тканях, такая тромбоцитарная масса восстанавливает жизненную активность клеток кожи, что не позволит не достичь благоприятного результата. У процедуры есть значительные преимущества.
- Основной из них заключается в том, что ни один из компонентов препарата не вызывает генных мутаций, поскольку основа препарата — это собственная кровь пациента.
- Плазмолифтинг не провоцирует развития онкологических заболеваний.
- Нетоксичен и не провоцирует развитие аллергии.
- Поскольку при плазмолифтинге используется собственная плазма крови человека, то отторжения организмом не происходит. Метод полностью исключает возможное развитие осложнений.
- Эффект виден сразу после проведения первой процедуры. А для достижения стойкого улучшения, рекомендуется повторение процедуры 2-3 раза с интервалом в полгода.
Противопоказания к проведению процедуры плазмолифтинг
Плазмолифтинг не рекомендуется проводить в следующих случаях:
- при сахарном диабете
- при заболеваниях крови, особенно при нарушении свертываемости
- при эпилепсии
- противопоказанием к плазмолифтингу является наличие аутоиммунных заболеваний по причине непредсказуемости реакции организма
- при онкологических заболеваниях
- в случае наличия почечной нефропатии
- при гепатите
- при наличии аллергии на антикоагулянты
- также плазмолифтинг не проводят при обострении хронических заболеваний или инфекционных поражений
- не рекомендуется проводить плазмолифтинг сразу после других косметологических процедур, позволив коже отдохнуть
- менструация также является временным противопоказанием для проведения процедуры
- прием антибиотиков и других лекарственных препаратов также могут оказать влияние на эффективность процедуры
Такая современная безопасная технология помогает существенно улучшить состояние кожи, оказать неоценимую помощь в борьбе со многими заболеваниями. Кожа становится нежной, гладкой, бархатной и насыщенной влагой. Но, все же, при всех плюсах процедуры плазмолифтинга, консультация специалиста — обязательна!
Плазмолифтинг
Плазмолифтинг — это инновационная лечебно-омолаживающая инъекционная процедура, предполагающая подкожное введение обогащенной тромбоцитами плазмы собственной крови пациента.
Как проходит плазмолифтинг
Для проведения процедуры плазмолифтинга производится забор небольшого количества крови из вены пациента в специальную стерильную одноразовую пробирку. Затем центрифуга-сепаратор разделяет кровь на эритроцитарную массу и плазму, богатую тромбоцитами. Полученная плазма инъекционно вводится в зону лечения.
В результате плазмолифтинга происходит воздействие на глубокие слои кожи, запускаются естественные процессы омоложения и регенерации. После процедуры происходит увлажнение и питание кожи, улучшается цвет лица, исчезают пигментные пятна, морщины, подтягивается овал лица — наблюдается значительный лифтинг.
Для чего применяется плазмолифтинг
В косметологии плазмолифтинг успешно применяется с целью коррекции возрастных изменений кожи, а также при лечении рубцов и стрий, угревой болезни, постакне, реабилитации кожи после фотоповреждений и пилингов.
Процедура эффективна также и для лечения алопеции (выпадения волос). Для этого аутоплазма точечно вводится в кожу волосистой части головы. В результате чего улучшается кровообращение, нормализуется обмен веществ, повышается местный иммунитет кожи.
Плазмолифтинг оказывает противовоспалительное действие, нормализует работу сальных желез и устраняет себорею. В трихологии применение этой методики помогает остановить выпадение волос, улучшить их состояние и решить проблемы с кожей головы всего за несколько процедур.
Показания к плазмолифтингу
- Любые возрастные изменения кожи
- Выпадение волос
- Дряблость, сухость и снижение тургора кожи
- Лечение растяжек (стрий) на коже
- Профилактика старения кожи после 28 лет
- Мимические морщины (неглубокие)
- Проявления птоза кожи на начальной стадии
- Восстановление кожи после избыточной инсоляции
- Лазерного и химического пилингов
Противопоказания к плазмолифтингу
- Как и любая медицинская процедура, плазмолифтинг имеет ограничения на применение:
- Любые заболевания в стадии обострения
- Беременность и период лактации (вскармливание грудью)
- Сахарный диабет
- Заболевания кожи, такие как — склеродермия, красная волчанка
- Любые воспалительные процессы на коже
- Психические заболевания
- Иммунодепрессивные состояния
- Нарушения свертываемости крови
- Прием антикоагулянтов
- Онкология
Безопасен ли плазмолифтинг?
Мы обеспечиваем безопасность проведения процедуры плазмолифтинга, поскольку плазма изготавливается из собственной крови пациента без добавления посторонних химических препаратов и не контактирует с окружающей средой во время проведения процедуры, что исключает отторжение препарата и инфицирование врача или пациента.
Как долго следует применять данный метод?
Продолжительность курса плазмолифтинга подбирается экспертами нашей клиники индивидуально для каждого пациента. Можно сказать, что средний курс состоит из 4-5 процедур, а его продолжительность составляет от месяца до двух.
ЛДЦ «Биомедицина» (Югра, г. Сургут)
Плазмолифтинг – метод инъекционного омоложения кожи основный на использовании скрытых
резервов организма и полностью исключает любые реакции отторжения, потому что состав
инъекции готовится из собственной плазмы крови, без добавления других веществ.
После курса лечения кожа становится упругой, восстанавливаются обменные процессы, клетки
Инъекции богатой тромбоцитами плазмы способны активировать механизм межклеточного
метаболизма и синтез веществ отвечающих за свежесть, упругость и увлажненность кожи, а
именно: коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты.
Видимые эффекты омоложения наступает через две недели после первой процедуры.
- стимулируется выработка собственного коллагена, эластина и гиалуроновой
кислоты - улучшается цвет и тургор кожи
- разглаживаются морщины
- лечение выпадения волос
- нормализуется работа сальных желез и устраняется себорея
Большинство косметологических процедур, направленных на омоложение, имеют свои
противопоказания, так как нередко их компоненты вызывают у пациента аллергическую реакцию, и
другие проблемы. В случае с плазмолифтингом подобные явления исключены, ведь главным
действующим веществом является собственный биологический материал. Процедура не токсична,
Тромбоциты, содержащиеся в плазме, в буквальном смысле будят клетки, и заставляют их
включаться в «режим молодости». Плазмолифтинг является незаменимым борцом в борьбе с
увяданием кожи, вызванным возрастными изменениями. Длительность достигнутого эффекта
обусловлена первоначальным состоянием кожи. Процедура идеальна не только для женщин, но и
для представителей сильного пола, которые также заботятся о своей красоте.
Внимание! Специальные цены до конца января!
Плазмолифтинг tm – лица (1 пробирка) | 3 500 р. |
Плазмолифтинг tm – шеи (1 пробирка) | 3 500 р. |
Плазмолифтинг tm – губ | 2 500 р. |
Плазмолифтинг tm – лица + шеи (2 пробирки) | 5 500 р. |
Плазмолифтинг tm – лица + губ (2 пробирки) | 5 500 р. |
Плазмолифтинг tm – кожи головы | 3 500 р. |
Каждая последующая (дополнительная ) пробирка на одну область | 2 000 р. |
Плазмолифтинг лица: цены в Челябинске
Плазмолифтинг – инновационная процедура введения собственной плазмы пациента в ткани организма, широко использующаяся в косметологии, трихологии и других медицинских отраслях. Плазмолифтинг в Челябинске в клинике «АллергоСтоп» выполняется опытными специалистами с применением оборудования новейшего поколения.
Назначение процедуры
Суть процедуры заключается во введении в проблемную зону, инъекций собственной плазмы пациента, предварительно обогащенной тромбоцитами. Плазма активизирует собственные регенеративные процессы организма, достигая эффекта оздоровления и омоложения, не сравнимого с традиционными техниками. Процедура безболезненна, занимает немного времени, а цена плазмолифтинга вполне доступна.
Преимущества обращения в АллергоСтоп
Пройдите курс плазмолифтинга в клинике «АллергоСтоп» в Челябинске и обратите вспять процессы старения. Процедура проводится в условиях асептики, опытными специалистами, досконально владеющими технологией плазмолифтинга. Записаться на процедуру и узнать стоимость плазмолифтинга можно по телефону или онлайн.
Показания
- Безжизненная и тусклая кожа.
- Растяжки (стрии), шрамы, рубцы.
- Возрастные изменения – морщины, дряблость, понижение тонуса, сухость и т.д.
- Алопеция (облысение).
- Целлюлит.
Противопоказания
Тяжелые внутренние болезни в стадии декомпенсации.
- Психические расстройства.
- Аутоиммунные болезни.
- Беременность и лактация.
- Эпилепсия.
- Острые инфекционно-воспалительные процессы.
- Сахарный диабет
- Хронические инфекционные заболевания (гепатит В и С, сифилис, СПИД)
- Аллергия и гиперчувствительность к прокоагулянтам и антикоагулянтам.
- Патология кроветворения, проблемы с уровнем свертываемости крови.
- Онкология.
Как записаться на плазмолифтинг в Челябинске?
Требуется предварительная запись по телефонам: +7 (350) 200-22-62, +7 (351) 750-86-15
Эффект от процедуры плазмолифтинга
Полный курс плазмолифтинга состоит из 2-4 процедур, проводимых с определенным интервалом. Уже после первого сеанса заметен выраженный эффект:
- Кожа подтягивается, разглаживается.
- Уменьшается акне и постакне.
- Исчезают отеки, синяки под глазами.
- Прекращается выпадение волос.
- Ткани, затронутые воспалительным процессом, восстанавливаются быстрее, обеспечивается устойчивый терапевтический результат.
Клиника «АллергоСтоп» предлагает самые доступные цены на плазмолифтинг в Челябинске.
Цены на услуги плазмолифтинга
Плазмолифтинг (1 пробирка) | 3 000 |
Плазмолифтинг (2 пробирки) | 5 000 |
Плазмолифтинг (3 пробирки) | 7 000 |
Наши врачи
Покалюхина Юлия Петровна
Врач аллерголог-иммунолог
Врач высшей категории
Ведет прием детей от рождения и взрослых пациентов
Стаж — 19 лет
Жорина Юлия Владимировна
Врач аллерголог-иммунолог, пульмонолог, терапевт
Врач высшей категории
Стаж — 12 лет
Врач-дерматовенеролог, косметолог
Принимает пациентов всех возрастных категорий
Стаж — 7 лет
Тряпичникова Ольга Алексеевна
Врач дерматовенеролог
Врач высшей категории
Врач ведет прием как взрослых пациентов так и детей от рождения
Стаж – 11 лет
Бариева Александра Сергеевна
Врач дерматовенеролог, трихолог, косметолог, нутрициолог
Член русского общества исследования волос
Ведет прием взрослых и детей
Стаж — 14 лет
Плазмолифтинг в Муроме — пройти в МЦ Норма
Плазмолифтинг – современный метод восстановления и лечения, в основе которого лежит технология применения собственной плазмы крови человека. Теперь не нужно ехать во Владимир или Нижний Новгород чтобы пройти процедуру. В Муроме в медицинском центре Норма её проводит сертифицированный специалист по плазмолифтингу — доктор с опытом проведения плазмолифтинга более 13 лет. Процедура особенно эффективна в неврологии, гинекологии, ортопедии и косметологии.
Как проводится процедура- Для получения богатой тромбоцитами плазмы наш доктор осуществляет забор крови у пациента. Забор аналогичен взятию обычного внутривенного анализа, процедура абсолютно безопасна и не вызывает сильных болевых ощущений.
- На следующем этапе кровь очищается и помещается в специальную центрифугу, где и разделяется на фракции. Выбирается наиболее обогащенная активированными тромбоцитами фракция. Особенностью технологии является возможность получения плазмы с концентрацией тромбоцитов до 950-1200 тысяч клеток на 1 мл плазмы при комнатной температуре. Процесс получения автоматизирован и занимает около 5-10 минут.
- Далее полученная плазма вводится в место инъекции по определенной схеме. В результате попадания плазмы в ткани, усиливается микроциркуляция, повышается обмен веществ и ативизируется местный иммунитет. Оказывается противовоспалительное воздействие.
Процедура хорошо зарекомендовала себя в лечении заболеваний позвоночника и для ускорения восстановительных процессов в поврежденных тканях. Основные показания:
- Профилактика заболеваний позвоночника.
- Реабилитация после инсульта и травм позвоночника.
- Остеохондроз.
- Протрузии и грыжи дисков.
- Боль в шее и головные боли.
- Сколиоз и спондилез.
Плазмолифтинг снимает воспаление и устраняет болевой синдром. Увеличивается объём движения в позвоночнике и восстанавливается нервная ткань.
Плазмолифтинг в ГинекологииПроцедура чаще всего проводится при следущих заболеваниях:
- Хронические воспалительные заболевания органов малого таза (хронический сальпинографит, хронический эндометрит, спаечный процесс органов малого таза).
- Крауроз вульвы.
- Урогенитальные атрофии.
Плазмолифтинг оказывает противовоспалительный и противомикробный эффект. Восстанавливается слизистая оболочка шейки матки и влагалища.Устраняется дискомфорт в интимной жизни и повышается тонус мышц тазового дна.
Плазмолифтинг в ОртопедииИнъекции плазмы проводятся в область сустава, тканей, окружающих сустав и мышцу. Основные показания:
- Артроз.
- Периартрит.
- Разрывы и травмы сухожилий и связок.
- Острая травма мышечной или костной тканей.
- Остеохондроз позвоночника.
Инъекции плазмы стимулируют выработку собственного коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты, что позволяет поддержать молодость, сияние кожи и обратить процессы старения. Плазмолифтинг проводят при:
- Возрастных изменениях кожи.
- Гиперпигментации.
- Акне.
- Выпадении волос.
- Целлюлите.
- Дерматите.
Улучшается цвет и рельеф лица. Устраняются акне и постакне. Повышается тургор и эластичность кожи. Улучшается микроциркуляция и метаболизм.
Противопоказания- вирусный гепатит и ВИЧ-инфекция;
- декомпенсированный сахарный диабет;
- беременность и лактация;
- онкологические заболевания;
- иммунодепрессивные состояния;
- психические расстройства;
- системные заболевания крови;
- выраженное воспаление кожи;
- тяжелые заболевания внутренних органов;
- аллергическая реакция на гепарин.
положительных результатов, возможности и проблемы клинического перевода
Biophys Rev. 2020 Aug; 12 (4): 989–1006.
, 1, 2 , 1, 2 и 1, 2Juliette C. Harley
1 VectorLAB, Chris O’Brien Lifehouse, Camperdown, 2050 Австралия, Новый Южный Уэльс
2 Сиднейский университет, Школа физики, Кампердаун, Новый Южный Уэльс 2006 Австралия
Наталка Суховерска
1 VectorLAB, Крис О’Брайен Лайфхаус, Кампердаун, Новый Южный Уэльс 2050 Австралия
2 Сиднейский университет , Школа физики, Кампердаун, Новый Южный Уэльс 2006 Австралия
Дэвид Р.Маккензи
1 VectorLAB, Chris O’Brien Lifehouse, Camperdown, NSW 2050 Australia
2 Сиднейский университет, Школа физики, Camperdown, NSW 2006 Australia
1 VectorLAB, Chris O’Brien Life , Camperdown, NSW 2050 Australia
2 The University of Sydney, School of Physics, Camperdown, NSW 2006 Australia
Автор, отвечающий за переписку.Поступило 09.06.2020 г .; Принята в печать 13 июля 2020 г.
Авторские права © Международный союз чистой и прикладной биофизики (IUPAB) и Springer-Verlag GmbH, Германия, часть Springer Nature 2020 Эта статья цитируется в других статьях в PMC.Abstract
Газовая плазма, создаваемая в условиях атмосферного давления, как теплового (горячего), так и нетеплового (холодного), становится полезным инструментом в медицине. Во время операции плазма горячих газов помогает уменьшить термическое повреждение и закрыть кровеносные сосуды. В ручках с газовой плазмой используется холодная газовая плазма для производства химически активных веществ, обладающих избирательным действием против рака, которые можно легко подвергнуть хирургическому вмешательству или лечить извне.Растворы, активируемые плазмой холодного газа, могут стать новым методом лечения менее доступных опухолей или опухолей с высоким метастатическим потенциалом. В этом обзоре резюмируются имеющиеся в настоящее время данные доклинических и клинических испытаний, а также проблемы, связанные с внедрением прямой обработки газовой плазмой и раствором, активируемым газовой плазмой, в повседневную практику.
Ключевые слова: Плазма, Газовая плазма атмосферного давления, Газовая плазма, Активированный газовой плазмой раствор, Лечение рака, RONS
Введение
Газовая плазма или ионизированные газы находят множество развивающихся применений в медицине, особенно в областях заживления ран , дезинфекция, лечение рака, а также в стоматологии (Laroussi 2020).Поиск в PubMed и Web of Science по терминам холод, атмосфера, плазма и медицина показывает рост числа публикаций (рис.), Что газоплазменная медицина является относительно новой и быстро развивающейся областью. Исследования развиваются, и началось их внедрение в клиническую практику с конкретным применением в хирургических инструментах, а также в инструментах для лечения хронических и инфицированных ран (Metelmann et al. 2018).
Рост числа публикаций, найденных через PubMed и Web of Science, содержащих варианты поисковых запросов холодный, атмосферный, газовая плазма и медицина
Газовая плазма, ионизированный газ или пар, известна как четвертое состояние вещества и широко распространена по всей вселенной, в звездах и светящихся облаках.Газовая плазма была известна с древних времен в виде молнии, когда электроны и положительные ионы внезапно нагреваются до высоких температур, и в неподвижном разряде, известном как огонь Святого Эльма или коронный разряд, в котором сильные электрические поля возле острых точек вызывают ионизацию воздух. Газовая плазма присутствует всякий раз, когда в газе есть электрический разряд. Применения в сварке, освещении и покрытии поверхностей получили широкое распространение в промышленности, в то время как применение в медицине быстро растет.
В медицинском сообществе газовая плазма все еще в новинку, и ее часто ошибочно принимают за плазму крови. Применение газовой плазмы при лечении рака было как прямым, когда газовая плазма направляется на ткани, так и непрямым, где химические вещества, которые вступают в реакцию, подобные тем, которые генерируются лучами излучения, генерируются в растворе, который затем используется для лечения. Прямое использование газовой плазмы в инструментах для хирургического иссечения нашло коммерческое применение, позволяя переносить газовую плазму со стола на прикроватную.Интересно, что для лечения рака прямое воздействие на опухоль (Metelmann et al. 2018) или ложе опухоли газовой плазмой показало терапевтическое преимущество и в настоящее время проходит клинические испытания (номер {«тип»: «клиническое испытание», «attrs»: {«текст»: «NCT04267575», «term_id»: «NCT04267575»}} NCT04267575).
Терапия с использованием растворов, активируемых газовой плазмой, находится на ранней стадии, с ограниченными доступными доклиническими данными; однако некоторые модели реакции уже становятся ясными. Воздействие растворов, активированных газовой плазмой, по-видимому, избирательно индуцирует апоптоз раковых клеток в концентрациях, которые не причиняют значительного вреда здоровым клеткам.Распространение и адгезия снижаются in vitro, и было высказано предположение, что обработка газовой плазмой снижает метастатический потенциал некоторых видов рака (Freund et al.2019). Активированный газовой плазмой раствор как непрямая форма газоплазменной обработки является клинически совместимым методом лечения, поскольку раствор может храниться как при комнатной температуре, так и в замороженном состоянии, при этом сохраняя свои противораковые свойства (Tanaka et al., 2016; Yan et al. 2016; Мохадес и др., 2016; Танака и др., 2011).
Несмотря на успехи в лечении рака с помощью лучевой и химиотерапии, некоторые пациенты по-прежнему терпят неудачу и умирают от болезни.Совсем недавно в случаях рака с традиционно плохим прогнозом наблюдались улучшения с появлением новых методов лечения, таких как иммунотерапия и сложное нацеливание ионизирующего излучения. Эти злокачественные опухоли с плохим прогнозом включают рак яичников, легких, головного мозга и поджелудочной железы, для которых общая 5-летняя выживаемость составляет 4% (Freelove and Walling, 2006), а для рака яичников — 30% (Alrehaili et al., 2020). Среднее время выживания глиобластомы после постановки диагноза составляет 16 месяцев, и лечения нет (Almeida et al.2019). Следовательно, нельзя недооценивать необходимость найти новый угол зрения или другой механизм, с помощью которого можно контролировать рак, особенно для пациентов, лечение которых в настоящее время неэффективно.Газоплазменная медицина становится методом, который дает возможность для улучшения результатов.
В этом обзоре мы опишем прогресс и проблемы клинического внедрения медицины газовой плазмы, уделяя особое внимание лечению рака. Наша цель — обобщить научные данные для неспециалистов и проанализировать имеющиеся в настоящее время доклинические данные об использовании газовой плазмы для лечения рака, а также выявить пробелы в знаниях, которые создают проблемы для внедрения в клинику.Чтобы поддержать клиническую трансляцию газовой плазмы, следующим шагом является улучшенное понимание механизмов действия, чтобы понять, как контролировать и оптимизировать назначение доз и доставку активных агентов для заранее определенного клинического результата.
Что такое газовая плазма и что такое раствор, активируемый газовой плазмой?
Газовая плазма состоит из отрицательно заряженных свободных электронов и положительных ионов. Количество ионов и электронов обычно одинаково, за исключением небольших объемов вблизи поверхностей, где электрические поля сильны.Газовую плазму удобно создавать, когда электрический ток переносится в газе или паре в виде разряда между двумя электродами. Положительные ионы в разряде обычно имеют температуру, которая в разной степени превышает обычные температуры. Если ионы имеют температуру лишь немного выше комнатной, примерно при 40 ° C, газовая плазма «холодная», а если она значительно выше, достигая сотен градусов в зависимости от переносимого тока, она может быть «горячей». Иногда электроды нагреваются при прохождении тока или при контакте с газовой плазмой и могут быть очень горячими, даже расплавленными или испаренными, а затем могут вносить ионы в разряд.Ток может быть постоянным, импульсным или колеблющимся, а если он пульсирующий или колеблющийся, частота может охватывать широкий диапазон от аудио до радио- и микроволновых частот.
Активированный газовой плазмой раствор представляет собой жидкую среду, которая подвергалась воздействию газовой плазмы, обычно холодной газовой плазмы, и сохраняет некоторые химически активные частицы, образовавшиеся в результате взаимодействия с ионами и электронами. Важными свойствами всей газовой плазмы, имеющими отношение к созданию химически активных частиц, являются электронная плотность и распределение электронов по энергиям, определяемые электронной температурой, где это можно определить.Газовая плазма также может содержать реактивные атомные и молекулярные частицы, включая нестабильные или метастабильные возбужденные атомы или ионы, радикальные группы и другие реактивные группы, содержащие кислород, азот и углерод, в зависимости от газа, который используется для создания газовой плазмы. Среда для культивирования клеток, лактатный раствор Рингера, физиологический раствор и вода являются наиболее часто используемыми жидкостями для получения растворов, активируемых газовой плазмой. Обычно диэлектрический барьерный разряд, струя газовой плазмы атмосферного давления или «газовая плазменная ручка» являются обычными источниками газовой плазмы для обработки жидких растворов (см. Рис.). В установке с диэлектрическим барьерным разрядом обычно используются два электрода, по крайней мере, один из которых покрыт изоляционным или диэлектрическим материалом, таким как полимер, стекло или кварц. Диэлектрический материал, являясь плохо проводящим, предотвращает прямой обмен зарядами с газовой плазмой, обычно ограничивая энергию, которая течет в газ, и поддерживает газовую плазму в холодном или нетепловом состоянии (Бранденбург, 2017). Это нетепловое состояние, когда температура газа намного ниже, чем температура электронов, очень важно для способности газовой плазмы активировать раствор без добавления чрезмерного тепла, которое может привести к испарению или повреждению живой ткани.Газовые плазменные струи атмосферного давления и газовые плазменные заглушки представляют собой диэлектрические барьерные разрядные устройства, которые состоят из диэлектрической трубки с двумя кольцевыми электродами (рис.) Или одного кольцевого электрода и одного игольчатого высоковольтного электрода, расположенного на оси трубки (рис. .). Газ проходит через трубку, ионизируется за счет емкостной связи энергии от электродов и продолжает вытекать из конца трубки в виде струи холодной газовой плазмы. Этот шлейф можно использовать для непосредственной обработки живой ткани или наносить поверх или непосредственно на поверхность раствора.Одним из преимуществ системы диэлектрического барьерного разряда является то, что ее можно ориентировать для создания направленного потока газовой плазмы. Например, ручки с газовой плазмой представляют собой ручные устройства гораздо меньшего размера, которые могут создавать точный плазменный шлейф, доставляющий реактивные вещества для лечения локализованных областей, таких как поражение кожи, или отдельных лунок в планшете с лунками, содержащем среду для культивирования клеток.
Три типа аппаратов для газоплазменной медицины, работающих при атмосферном давлении. (a) и (b) показывают газовую плазменную ручку, в которой холодный слаботочный диэлектрический барьерный разряд возбуждается импульсным или колеблющимся напряжением, подаваемым на (a) два электрода, окружающие диэлектрическую трубку, несущую газ, и (b) один электрод за пределами диэлектрическая трубка и другой электрод внутри и коаксиальный с трубкой.В обоих случаях (а) и (b) в текущем газе образуется шлейф, несущий химически активные вещества в зону обработки. Область лечения может быть или не быть частью схемы. (c) показывает хирургический инструмент для обработки ткани с использованием плазмы горячего газа при более высоком токе. Область обработки составляет часть контура, в котором тепло передается за счет газоплазменного разряда и путем прямого омического нагрева от тока, переносимого в газовой плазме
А, количество активных частиц
Во время создания газовой плазмы диапазон реактивных химических веществ.В качестве неисключительного списка к ним относятся перекись водорода, гидроксильные радикалы, оксид азота, нитрат- и нитрит-ионы, синглетный кислород, супероксид и озон. Многие из этих химических веществ производятся лучами излучения пациента во время лучевой терапии (Ji et al., 2019). Принято считать, что активные формы кислорода (ROS), активные формы азота (RNS) и активные формы кислорода и азота (RONS) несут ответственность за эффективность растворов, активируемых газовой плазмой и газовой плазмой, при лечении рака (Privat-Maldonado и другие.2019a; Kaushik et al. 2018; Могилы 2012). Предполагается, что некоторые из наблюдаемых положительных эффектов вызваны синергическим взаимодействием между химически активными частицами, которые генерируются газовой плазмой, воздействующей на раствор (Girard et al., 2016; Kurake et al., 2016). Для более глубокого изучения физики образования реактивных частиц в газовой плазме читатель может обратиться к обширному обзору, предоставленному Лу и др. (2016), а для получения дополнительной информации о химии реакционноспособных частиц читатель может обратиться к Kaushik et al.(2018).
Обнаружение присутствия и измерение концентрации химически активных веществ — непростая задача; короткая продолжительность жизни некоторых из этих видов, неизвестные промежуточные соединения и огромное количество агентов, уже присутствующих в некоторых обработанных растворах, таких как среда для культивирования клеток, затрудняют полную характеристику реактивных видов в растворе (Горбанев и др., 2018). Параметры процесса, используемого для создания активированного раствора, влияют на концентрацию химически активных веществ и, следовательно, на их биологические эффекты.Состав и объем обрабатываемого раствора, коэффициент разбавления, состав газовой плазмы, свойства и время нанесения, расстояние между шлейфом газовой плазмы и поверхностью раствора — все это влияет на тип и концентрацию образующихся химически активных веществ (Takeda et al.2017). Ключевое различие между прямой обработкой газовой плазмой и обработкой растворами, активированными газовой плазмой, заключается в наборе химически активных частиц из-за различного времени жизни частиц. Прямая обработка газовой плазмой позволяет использовать очень короткоживущие частицы, в то время как растворы, активируемые газовой плазмой, содержат набор более долгоживущих частиц, в зависимости от времени их хранения.Время жизни различных видов в растворе было смоделировано (Hamaguchi 2013), но при экспериментальном определении они сильно зависят от типа обрабатываемого раствора и pH. Физиологические условия, наблюдаемые при лечении in vivo, будут влиять на продолжительность жизни (Szili et al. 2018). На рисунке показано распределение прогнозируемых концентраций химически активных веществ в чистой воде в зависимости от времени обработки газовой плазмой, а в таблице представлена дополнительная информация об их сроках службы после окончания воздействия газовой плазмы.
Смоделированная плотность химически активных веществ как функция времени воздействия на чистую воду газовой плазмы, при условии, что в газовой плазме образуются радикалы OH и NO. Предполагаемые скорости растворения: ОН: 1,0 × 10 — 1 моль л -1 с -1 и NO: 7 . 6 × 10 — 4 моль л −1 с −1 . Воспроизведено с разрешения Hamaguchi (2013) и AIP Publishing
Таблица 1
Диапазон реактивных частиц, образующихся в шлейфе газовой плазмы, и их свойства, относящиеся к клеточным механизмам
Название | Характеристики и поколение | Период полураспада | Реакции |
---|---|---|---|
Супероксидный радикал (O 2 — ) | Отрицательный ион, образованный одним электроном восстановления газообразного кислорода.Способен окисляться до кислорода или восстанавливаться до перекиси водорода (Villamena 2013). Встречается в природе при окислении гемоглобина до метгемоглобина | 10 −5 с период полураспада в физиологических условиях (Villamena 2013) | Участвует в путях, индуцирующих апоптоз HOCl и ONOO (Privat-Maldonado et al. 2019a). Предшественник в образовании других высокореактивных видов (Villamena 2013). Участвует в коагуляции с NO (Kong et al. 2009) |
Перекись водорода (H 2 O 2 ) | Относительно стабильная слабая кислота с сильными окислительными свойствами Действует как клеточный мессенджер, окисляя внутриклеточные тиолы (Villamena 2013 ), и играет важную роль в клеточном окислении и развитии рака. | > минутный период полураспада в физиологических условиях (Villamena 2013) | Уменьшает внутриклеточный глутатион (Privat-Maldonado et al. 2019a) Вызывает перекисное окисление липидов и повреждение белков и ДНК в результате окисления Villamena 2013) |
Гидроксильный радикал (OH ) • ) | Самый реактивный и короткоживущий из всех радикалов (Villamena 2013) | <10 −9 с период полураспада в физиологических условиях (Villamena 2013) | Вызывает перекисное окисление липидов клеточной мембраны (Privat -Maldonado et al.2019а). Реагирует путем отвода водорода, электрофильного присоединения и радикально-радикальных реакций. Играет прямую роль в инициации окислительного повреждения макромолекул и напрямую реагирует со всеми четырьмя азотистыми основаниями (Villamena 2013). |
Синглетный кислород ( 1 O 2 ) | Возбужденное состояние молекулы кислорода с парными электронами | 10 −3 –10 −6 с период полураспада в зависимости от растворителя (Villamena 2013) | Инактивирует мембранную каталазу, которая расщепляет H 2 O 2 (Privat-Maldonado et al.2019а). Реагирует только с гуанинами (Villamena 2013). Вызывает окислительный стресс, реагируя с нуклеиновыми кислотами, белками и липидами |
Оксид азота (NO • ) | Внутриклеточная сигнальная молекула, предшественник высокоокисляющих РНС, таких как ONOO и NO • (Villamena 2013) . | 1 −10 с расчетный период полураспада в физиологических условиях Graves (2014). | Повышает внутриклеточные уровни RONS и повреждает митохондрии (Kaushik et al.2018). Важный клеточный мессенджер, важный для функционирования сосудов (Song et al. 2014). Участвует в коагуляции, воспалительных процессах и зависимых от концентрации реакциях с H 2 O 2 для контроля апоптоза (Kong et al. 2009) |
Диоксид азота (NO • 2 ) | Радикальный оксид азота | <10 −6 с расчетная продолжительность жизни в физиологических условиях Graves (2014) | Быстро считывается с водой с образованием нитритов и нитратов.Реагирует посредством отрыва водорода, присоединения по связям C = C, переноса кислорода и электронов, а также радикально-радикальных реакций (Villamena 2013) |
Пероксинитрит (ONOO — ) | Образуется в результате реакции NO и O 2 — (Лу и др., 2016). | Скорость радикального расщепления <10 -6 с (Villamena 2013) | Участвует в индуцирующем апоптоз сигнальном пути (Privat-Maldonado et al. 2019a) и может реагировать на активных сайтах белков, вызывая нитрование и расщепление белков, что приводит к дезактивация ферментов.Истощает NO (Сонг и др., 2014) |
Нитриты (NO 2 —) | Вырабатываются реакциями фагоцитоза, стабильны и, следовательно, являются хорошим косвенным индикатором концентрации NO (Лу и др., 2019). | минут, Лу и др. (2019) | Синергетическое действие с H 2 O 2 (Bauer 2019) |
Нитрат (NO 3 —) | Вырабатывается реакциями фагоцитоза, стабильно и, следовательно, хороший косвенный индикатор NO концентрация (Лу и др.2019). | минут, Лу и др. (2019) | Сольватация HNO 3 — в воде снижает pH за счет реакции гидролиза (Lu et al., 2016), которая, как известно, действует в синергии с другими реактивными частицами, вызывая сильные бактерицидные эффекты (Lu et al. 2016) |
Wende et al. (2015) предоставляют нам смоделированные и экспериментальные данные о влиянии состава газа, дистанции обработки и временной задержки косвенного применения на тип и плотность образующихся химически активных веществ.Дуан и др. (2017) подтвердили концентрацию различных химически активных веществ, образующихся в результате прямой обработки газовой плазмой, в зависимости от глубины проникновения через мышечную ткань свиньи (см. Рис.). Большинство видов проникают в мышечную ткань менее чем на 2 мм, что говорит о том, что прямая обработка газовой плазмой является лишь незначительной. Однако, повторив эксперимент и поместив различные растворы под мышечные срезы, Nie et al. (2018) обнаружили, что концентрации активных частиц изменяются в соответствии с составом раствора.Больше H 2 O 2 было обнаружено в растворах, содержащих органические молекулы (глюкоза или человеческая сыворотка), и уровни NO 2 — и NO 3 — являются самыми высокими в растворах, содержащих человеческую сыворотку. . Это указывает на то, что не только активные вещества диффундируют через ткани, но и происходят реакции с окружающей жидкостью, влияющие на их концентрацию. Кроме того, эти результаты позволяют лучше понять синергетические действия, предложенные Kurake et al.(2016) и Girard et al. (2016) и подчеркивают необходимость лучшего понимания активности RONS в различных биологических контекстах для достижения воспроизводимых результатов.
Влияние времени обработки газовой плазмой и толщины ткани на образование реактивных частиц в фосфатно-солевом буфере и воде. График (а) демонстрирует влияние обработки газовой плазмой на pH в воде через разную толщину мускулов свиньи; графики (b) — (d) отражают влияние обработки газовой плазмой на ионы нитрата и нитрита вместе, ионы нитрита по отдельности и пероксид водорода соответственно в PBS через мышцы свиньи различной толщины.Адаптировано с разрешения Duan et al. (2017) и AIP Publishing
Пока неясно, как разработать конкретные комбинации этих элементов в оптимальном протоколе лечения, но широко наблюдается, что существует зависимость «доза-реакция»; то есть увеличенное время обработки газовой плазмой увеличивает эффективность раствора (Lafontaine et al., 2020; Liu et al., 2019; Tanaka et al., 2019; Takeda et al., 2017; Chen et al., 2017; Tanaka et al., 2011). ). Ян и др. (2016) показали, что определенные компоненты в среде для культивирования клеток вызывают деградацию некоторых из этих реактивных видов, как и фетальная бычья сыворотка (Kaushik et al.2018), но этого не происходит с более простыми растворами, такими как фосфатно-солевой буфер (PBS). Существуют разные мнения о продолжительности жизни различных активированных растворов, при этом в некоторых отчетах (Tanaka et al. 2011) указывается, что время жизни активированной газовой плазмой среды составляет от 8 до 18 часов, хотя Yan et al. (2016) сообщают о значительном разложении H 2 O 2 в среде, активированной газовой плазмой, после трех дней хранения при низких температурах. Напротив, Tanaka et al. (2016) обнаружили, что PBS, замороженный при температурах ниже -80 ° C, сохранял свои противораковые эффекты в течение 3 месяцев и что три цикла замораживания-оттаивания активированного газовой плазмой раствора лактата, замороженного при -150 ° C, сохраняли аналогичные уровни H . 2 O 2 в виде свежеобработанных растворов.Эти различия могут возникать из-за разных методов определения «срока службы» решения. Уровни H 2 O 2 и способность к уничтожению клеток, измеренная с помощью анализа, такого как анализ МТТ, который измеряет жизнеспособность и пролиферацию клеток, являются двумя такими методами. Способность уничтожать клетки является более решающей конечной точкой, а время обработки газовой плазмой является ключевой переменной, которую необходимо контролировать.
Апоптоз — это запрограммированная смерть клетки в процессе упорядоченного закрытия, ведущего к очищению иммунной системой, тогда как некроз — это преждевременная и незапланированная смерть клетки, которая приводит к потере целостности мембраны и высвобождению содержимого клетки во внеклеточные области.Продолжает накапливаться доказательства причастности активных форм кислорода и азота к избирательному апоптозу раковых клеток, опосредованному газовой плазмой (Sato et al. 2018; Liu et al. 2019; Welz et al. 2015; Ishaq et al. 2015), хотя есть доказательства индукции некроза газовой плазмой (Akhlaghi et al., 2016; Virard et al. 2015; Kim et al. 2010), а также доказательства того, что граница между апоптозом и некрозом зависит от дозы (Chauvin et al., 2019; Hirst et al. др. 2015; Фридман и др. 2007). Возможно, что переход от апоптоза к некрозу зависит от источника газовой плазмы, но это трудно определить, учитывая большое разнообразие устройств газовой плазмы, используемых в этих экспериментах.Для более подробного изучения механизмов гибели клеток, индуцированной газовой плазмой, и ее влияния на микроокружение опухоли, читатель может обратиться к обширным обзорам Privat-Maldonado et al. (2019a) и Semmler et al. (2020).
Здесь кратко описаны некоторые механизмы, с помощью которых RONS оказывает свое действие на раковые клетки. В силу различий в метаболизме и трансляции белка между злокачественными и незлокачественными клетками раковые клетки обычно имеют более высокий уровень внутриклеточного RONS и более высокий исходный уровень окислительно-восстановительных реакций, чем незлокачественные клетки.Таким образом, раковые клетки должны работать больше, чтобы поддерживать адекватный уровень антиоксидантов для предотвращения апоптоза. Если уровень внутриклеточного RONS еще больше увеличивается, гены антиоксидантов не могут увеличивать продукцию для защиты раковых клеток, и происходит селективный апоптоз раковых клеток (Privat-Maldonado et al. 2019a; Graves 2012).
Свободнорадикальная молекула оксида азота NO • , как известно, проникает через клеточную мембрану, вызывая повреждение митохондрий и повышая уровень внутриклеточных АФК (Kaushik et al.2018). Синглетный кислород, возбужденное состояние молекулы кислорода, инактивирует антиоксидантные ферменты каталазу и супероксиддисмутазу, которые повышают чувствительность раковых клеток к атаке гидроксильных радикалов (Schuster et al. 2018). ОН • , как известно, атакует клеточную мембрану, вызывая перекисное окисление липидов и апоптоз (Villamena 2013). H 2 O 2 , как сообщается, способен проникать в клетку через аквапорины, которые в большей степени экспрессируются в раковых клетках, чем в нормальных клетках, что позволяет большему количеству АФК проникать в клетку и вызывать апоптоз посредством окислительного стресса (Xiang et al.2018; Ян и др. 2017). Различия в составе клеточных мембран также могут быть фактором избирательного действия RONS при лечении рака. Недавнее исследование продемонстрировало, что уровень проникновения RONS в везикулы зависит от уровня насыщенных (только одинарные углерод-углеродные связи) и ненасыщенных (по крайней мере, одна двойная углерод-углеродная связь) фосфолипидов в бислое везикул (Van der Paal et al. . 2019). Ненасыщенные связи легче окисляются RONS, которые начинают увеличивать полярность мембраны и дополнительно облегчают прохождение RONS через мембрану.Было показано, что раковые клетки имеют более высокие концентрации фосфатидилэтаноламина, что также было показано в этом эксперименте для облегчения проникновения RONS в везикулы с уже высокими уровнями ненасыщенных фосфолипидов, образующих бислой. Кроме того, присутствие фосфатидилэтаноламина в везикулах только с насыщенными фосфолипидами, образующими бислой, имело защитный эффект на проникновение RONS. Перекисное окисление фосфолипидов в бислое может привести к начальной жесткости мембраны и повышенной текучести.Это перекисное окисление может привести к изменениям в структуре, динамике и сборке плазматической мембраны, облегчая формирование пор и проникновение большего количества RONS в клетку (Privat-Maldonado et al. 2019b).
Было показано, что обработка газовой плазмой и активированной газовой плазмой средой увеличивает уровни каспазы-3, каспазы-7 (Utsumi et al. 2013; Tanaka et al. 2011) и каспазы-9 (Liu et al. 2019), которые участвуют в сигнальных путях апоптоза. Adhikari et al. (2019) обнаружили доказательства нарушения механизмов репарации ДНК и повышенной экспрессии генов, индуцирующих апоптоз, и снижения уровней сигнальных молекул выживания клеток, что также было обнаружено Tanaka et al.(2011). Сообщалось об изменении клеточной передачи сигналов в трижды отрицательных клетках рака молочной железы со снижением уровней JNK / MAPK, важного пути пролиферации, который уже активирован в этих клетках. Недавно Tanaka et al. (2019) сравнили активированную газовой плазмой среду с активированным газовой плазмой лактатным раствором Рингера на клетках глиобластомы. В среде было обнаружено большее производство АФК, чем в растворе лактата, и хотя экспрессия антиоксидантных генов не изменилась ни в одной из групп, активированная среда действительно индуцировала повышенную экспрессию связанных со стрессом генов, индуцирующих апоптоз.С другой стороны, активация лактата подавляет сигнальные сети выживания и пролиферации. (Для более полного описания путей и эффектов читателя отсылаем к Privat-Maldonado et al. (2019a).)
Хотя некоторые механизмы образования химически активных частиц, производимых газовой плазмой, понятны, усиление воздействия газа Активированные плазмой растворы по сравнению с растворами отдельных реактивных частиц полностью не объяснены. Это могло произойти из-за множества промежуточных продуктов или других короткоживущих видов, которые трудно обнаружить экспериментально, или из-за неизвестных реакций с компонентами растворов.Этот пробел в наших знаниях особенно важно заполнить, так как неизвестные химически активные вещества могут вызывать нежелательные побочные эффекты на организм.
Как влияет на здоровые клетки?
Воздействие обработки газовой плазмой на здоровые клетки ограничивает допустимую дозу. Эффективные методы лечения рака — это те, которые имеют высокий терапевтический коэффициент, представляющий собой соотношение воздействия на раковые клетки по сравнению с воздействием на здоровые клетки. В более точных терминах, заимствуя определение из лучевой терапии, терапевтическое соотношение — это отношение доз для заданного уровня ответа для раковых клеток по сравнению с нормальными клетками (Willey et al.2016, рис.). Ключом к оценке терапевтического соотношения для лечения газовой плазмой является определение воздействия на нормальные клетки. Наше понимание воздействия газовой плазмы на нормальные клетки основано на экспериментах in vitro и исследованиях на животных. Многие эксперименты на клетках показывают, что растворы, активированные газовой плазмой и газовой плазмой, обладают избирательным индуцирующим апоптоз действием на раковые клетки по сравнению с таковым на нормальные клетки (Xiang et al. 2018; Yan et al. 2018; Mohades et al. 2016) ; Танака и др. 2011).Как пишет Kaushik et al. 2018 важно отметить, что все еще существует предел, до которого здоровые клетки могут противостоять повышенной концентрации АФК из газовой плазмы и растворов, активируемых газовой плазмой. Кураке и др. (2016) обнаружили селективность глиобластомы человека по сравнению с нормальными эпителиальными клетками груди человека, хотя отрицательные эффекты на нормальные клетки начали проявляться при времени обработки средой 180 секунд, после чего все клетки глиобластомы были мертвы. Экспериментальная выживаемость клеток была дополнительно определена Mohades et al.(2017), которые сообщили о 90% гибели клеток при плоскоклеточном раке, обработанном 4-минутной средой, но только 20% снижении жизнеспособности здоровых клеток почек собаки при 6-минутном воздействии среды. Чтобы убить 100% здоровых клеток, среду необходимо было экспонировать в течение 10 мин. На рисунке показана разница в жизнеспособности опухолевых и нормальных клеток.
Терапевтическое соотношение — это соотношение доз для назначенного уровня ответа для раковых клеток по сравнению с нормальными клетками
Экспериментальные данные, показывающие дифференциальную чувствительность к лечению средой, активируемой газовой плазмой, для плоскоклеточного рака мочевого пузыря (клетки ScaBER) и не -раковые эпителиальные клетки почек собак (MDCK).Воспроизведено с разрешения Laroussi (2018) из исходных данных Mohades et al. (2016)
Столь большое терапевтическое соотношение in vitro является положительным показателем терапевтического соотношения, которое можно использовать для лечения рака in vivo. Однако недавний эксперимент Biscop et al. (2019) указывает, что избирательность может быть правильно определена только при учете типа клеток, типа рака и типа среды. Было обнаружено, что на селективность обработки PBS, активируемой газовой плазмой, влиял тип среды, а не различия между раковыми и нормальными клетками, и снижение скорости пролиферации клеток существенно не отличалось для здоровых и злокачественных клеток одного и того же типа, когда культивируют в той же среде.Это было связано с тем, что разные типы клеток имеют разные уровни экспрессии генов, которые по-разному реагируют на обработку газовой плазмой, а более современные типы сред для культивирования клеток имеют более высокие уровни органических молекул и поглотителей АФК. Влияние выбора среды на жизнеспособность клеток было менее выраженным при прямой газовой плазменной обработке, так как среду удаляли перед применением газовой плазмы. Следовательно, авторы утверждают, что селективность заключается в оптимизации условий для производства достаточного количества RONS для подавления злокачественных клеток без подавления здоровых клеток.Это важный фактор, который следует учитывать при проведении экспериментов на клеточных культурах. Эксперименты на клеточных культурах представляют собой информативную и универсальную экспериментальную модель, которая дает глубокое понимание эффектов и механизмов лечения рака.
Что мы знаем об эффектах in vivo?
Мыши представляют собой полезную модель для исследований in vivo из-за их высокой репродуктивной способности, небольшого размера и относительной простоты ухода и содержания. Мышь стала хорошо зарекомендовавшей себя моделью для биомедицинских исследований и обычно используется для изучения генетики, нейробиологии, механизмов заболевания и новых мишеней для лекарств.Мыши BALB / c наиболее часто используются в исследованиях рака, поскольку их легко разводить, они обладают иммунодефицитом и инбредными, так что каждая мышь по существу генетически идентична и склонна к развитию опухолей (Johnson 2012). Эти характеристики позволяют исследователям использовать линии раковых клеток человека в своих исследованиях на мышах, что особенно важно для разработки новых методов лечения рака. Во многих из следующих экспериментов использовались мыши BALB / c с линиями раковых клеток человека, чтобы судить об эффективности растворов, активируемых газовой плазмой, при различных типах рака.Было показано, что активированные газовой плазмой растворы эффективны на моделях мышей против рака яичников, рака желудка, рака поджелудочной железы и меланомы как при прямом введении в опухоль, так и при внутрибрюшинных инъекциях.
На мышиной модели клеток рака яичников человека с ксенотрансплантатом NOS2 и химиорезистентной NOS2 было обнаружено, что 200 мкл активированной газовой плазмой среды (PAM), вводимые непосредственно в каждую опухоль три раза в неделю в течение 28 дней, приводили к 66% снижению Размер опухоли NOS2 и уменьшение на 52% размера опухоли NOS2, устойчивой к химиотерапии, без токсичности, некроза или анафилаксии (Utsumi et al.2013). В модели, исследующей внутрибрюшинный рак яичников человека ES2, клетки вводили с последующей инъекцией PAM через 15 минут один раз в день в течение 3 дней. Было обнаружено, что выживаемость группы лечения, которую анализировали в течение 90 дней после инъекции раковых клеток, была намного выше после 3 дней лечения, чем в контрольной группе, которая не получала лечения. Контрольная группа достигла 100% смертности через 35 дней после инъекции клеток, тогда как группа лечения достигла только 60% смертности во время эксперимента (Nakamura et al.2017).
Активированная газовой плазмой среда показала хорошую селективность в отношении установленных опухолей меланомы человека G361 у мышей. Когда опухоль достигла объема 100 мм 3 , мышей обрабатывали 200 мкл PAM, вводимого непосредственно в опухоль в течение 4 дней. Размер и вес опухоли уменьшились по сравнению с контрольной группой (Adhikari et al.2019). Лю и др. (2019) изучали эффективность солевого раствора, активированного газовой плазмой (ПАСК), несколько раз обрабатываемого на опухолях меланомы грызунов B16.Опухолям позволяли расти подкожно на спине мышей в течение 7 дней до начала лечения. 200 мкл PAS или необработанного физиологического раствора вводили ежедневно непосредственно в опухоль в течение 14 дней. Было обнаружено, что в группе 5-минутной обработки газовой плазмой, которая была самой продолжительной в этом исследовании, размер опухоли уменьшился на 78,8%. В 4- и 5-минутных группах было отмечено нагноение и образование «корок», что указывает на то, что время лечения является важным фактором.
Активированный газовой плазмой раствор лактата Рингера (PAL) оказался эффективным в снижении количества метастатических узлов рака поджелудочной железы человека у мышей, получавших прерывистый режим дозирования (Sato et al.2018). Прерывистое введение PAM задерживало образование опухоли поджелудочной железы, когда начиналось через 24 часа после инъекции раковых клеток, также уменьшая общий объем опухоли (Hattori et al. 2015). ПАМ, вводимый внутрибрюшинно на срок до 35 дней, был эффективен против установленных опухолей поджелудочной железы грызунов (Liedtke et al., 2017). Опухоли оценивали через 21 день лечения, и было обнаружено, что лечение уменьшило размер опухоли на 21% и вес на 31% по сравнению с контрольной группой. Мыши в экспериментальной группе выжили дольше, даже после окончания лечения, и не было обнаружено никаких доказательств увеличения воспалительных маркеров или индикаторов системных побочных эффектов.Интересно, что доказательства апоптоза были обнаружены не только на краях опухоли, но и внутри самой опухоли. Отсутствие свидетельств апоптоза в здоровой ткани печени или кишечника свидетельствует о хорошей селективности in vivo, что очень желательно для трансляции. Режим дозирования, аналогичный Хаттори и соавт. (2015) оказалось эффективным против развития метастазов рака желудка (Takeda et al., 2017). Только у 40% мышей в группе лечения по сравнению со 100% мышей в контрольной группе развились метастатические узелки без признаков перитонита, повреждения органов или различий в диете или весе.
Xiang et al. (2018) определили, что PAM оказал большее влияние на установленные опухоли рака молочной железы с тройным отрицательным результатом, чем на рак груди без тройного отрицательного результата, когда мышам вводили две инъекции по 100 мкл непосредственно в опухоль каждый второй день в течение 29 дней. В другом эксперименте было проведено сравнение прямого применения физической газовой плазмы и активированного газовой плазмой PBS на установленных трижды отрицательных опухолях рака молочной железы у мышей (Zhou et al. 2020). Лечение состояло из 5-минутного физического применения газовой плазмы непосредственно внутри опухоли с помощью устройства-ручки для газовой плазмы или двух инъекций 100 мкл активированного газовой плазмой PBS каждые 72 часа в течение 30 дней.Все мыши в контрольной группе, которые не получали лечения, умерли к 27 дню; три мыши из группы, получавшей PBS, погибли к 30 дню; и все мыши из группы газоплазменных загонов выжили до конца исследования. Оба лечения были эффективны в снижении роста и разрастания опухоли, несмотря на различия в выживаемости. Оба препарата эффективно вернули пораженную опухолью почечную функцию, а также иммунные и воспалительные маркеры в норму, хотя ручка с газовой плазмой была немного более эффективной, чем PBS в этом отношении.Икеда и др. (2018) обнаружили, что PAM эффективен против клеток, вызывающих рак, при ежедневных внутрибрюшных инъекциях. Однако трудно количественно оценить, насколько это было эффективно, поскольку сами размеры опухоли оценивались только путем пальпации живота.
Dehui et al. (2018) исследовали эффекты воды, активированной газовой плазмой, вводимой путем промывания полости рта три раза в день в течение 2 недель, а также острые токсические эффекты у мышей с ослабленным иммунитетом, не страдающих раком. Две группы лечения, состоящие из шести мышей в каждой, обрабатывали три раза в день водой, активированной в течение 2 или 4 минут.Для измерения эффектов острой токсичности другую группу из шести мышей обрабатывали три раза в день в течение 2 дней водой, которую активировали в течение 15 минут. Время обработки раствора было таким же, как и время лечения, которое давало терапевтический эффект, как описано выше. Отслеживалось влияние воды, активированной газовой плазмой, на общее самочувствие, психическое состояние, поведение, диету, почечную активность и вес. Были проведены исследования тканей жизненно важных органов и мониторинг воздействия на кровь и сывороточные эффекты. В обеих группах не было обнаружено отрицательного воздействия на легкие, сердце, печень, селезенку или почки; не наблюдалось изменений функции почек, электролитного баланса, метаболизма глюкозы или липидов.Единственный эффект, который можно было обнаружить в анализе крови, — это повышение уровней моноцитов и нейтрофилов, что указывает на то, что обработка водой, активированной газовой плазмой, вызывала иммунные ответы у мышей с ослабленным иммунитетом. Несмотря на отсутствие каких-либо повреждений органов, иммунный ответ у мышей с ослабленным иммунитетом очень благоприятен. Два ключевых различия между этим исследованием и другими, дающими терапевтические доказательства, заключаются в том, что были активированы разные жидкие среды и использовался другой метод введения.
Хотя эти результаты очень многообещающие в качестве потенциального нового лечения рака или адъювантной терапии, из разнообразного набора методологий, описанных выше, очевидно, что существует много нерешенных вопросов, которые требуют изучения, прежде чем лечение газовой плазмой может быть переведено в клиническую практику. В каждом эксперименте использовались разные типы растворов, разные плазменные системы, разные объемы обработки и режимы дозирования; разработка стандартизированной дозы и режима дозирования является обязательной для перевода.Было показано, что лечение растворами, активированными газовой плазмой, эффективно снижает метастатический потенциал рака поджелудочной железы и желудка, но на сегодняшний день неизвестно, может ли это лечение привести к полной ремиссии. Как лечение газовой плазмой влияет на повторное появление опухоли, может ли оно иметь профилактический эффект, а также побочные эффекты длительного лечения раствором, активируемым газовой плазмой, еще предстоит определить. Лю и др. (2019) отметили, что при длительном лечении физиологическим раствором наблюдался локальный некроз.Ни в одном другом исследовании не сообщалось об отрицательных побочных эффектах, несмотря на то, что в большинстве случаев использовалось аналогичное, если не более длительное время активации раствора. Из-за небольшого числа экспериментов с использованием физиологического раствора пока неизвестно, является ли это особенностью физиологического раствора, обработанного газовой плазмой, или могут быть задействованы другие факторы. Некоторые экспериментальные схемы демонстрируют эффективность в предотвращении метастазирования и замедлении роста опухоли при раннем введении активированных растворов; однако неясно, насколько эффективным будет это лечение при уже выявленных метастазах в поджелудочной железе и желудке.Мы рекомендуем, чтобы оптимизация параметров активации газовой плазмы и разработка протоколов лечения были тщательно оценены и адаптированы для использования в клинических ситуациях. Жизненно важно, чтобы в будущей работе использовался общий набор растворов и процедур введения, чтобы можно было тщательно оценить терапевтическое соотношение для этих методов лечения. До сих пор результаты экспериментов на мышах были многообещающими, но еще предстоит проделать большую работу, прежде чем обработка раствора, активируемого газовой плазмой, сможет быть переведена в испытания на людях.
Устройства и клинические испытания
Физические устройства газовой плазмы уже доступны для применения в дерматологии, стоматологии и хирургии. В этих устройствах используется два типа газовой плазмы: искровой разряд и тлеющий разряд. Искровой разряд — это класс газоплазменного разряда, в котором газ нагревается значительно выше температуры окружающей среды за счет прохождения относительно высокой плотности тока в локализованном нитевидном разряде. Может происходить некоторое удаление материала с обычно проводящей поверхности, которая действует как источник разряда.Искровой разряд в газе (см. Рис.) При атмосферном давлении обычно генерируется высоким напряжением, создавая лавинный разряд, когда электрическое поле в зазоре между двумя проводниками превышает значение пробоя.
Когда искровой разряд работает в водной среде, быстрая доставка тепла за счет омической диссипации в локализованную область жидкости часто приводит к образованию пузырьков пара в процессе, известном как кавитация. После образования искрового разряда пузырьки быстро охлаждаются и схлопываются, что приводит к механическому приложению давления к окружающим объектам (Palanker et al.2001). При использовании в контакте с тканью в хирургии искровой разряд может иметь режущую способность, когда механические силы кавитации разрывают ткань и при подходящих условиях создают аккуратный разрез с минимальным тепловым повреждением окружающей ткани. Искровая резка в хирургии в некоторых отношениях похожа на лазерную резку, где локальная энергия передается посредством лазерного луча. Когда используются более мощные искровые разряды, газовая плазма становится более горячей, что позволяет прижигать кровеносные сосуды, чтобы остановить кровоток во время операции.
PEAK PlasmaBlade от Medtronic является примером клинического применения устройства искрового разряда в онкологической хирургии (см. Рис. И). Он использовался для ряда операций, включая мастэктомию и злокачественную лампэктомию. Однако по сравнению с традиционной электрохирургией и использованием хирургического скальпеля газовый PlasmaBlade приводит к уменьшению глубины термического повреждения на 74%, менее серьезному рубцеванию, повышению прочности раны и снижению воспалительной реакции во время разреза (Schlosshauer et al.2020; Ruidiaz et al. 2011b). Chiappa et al. (2018) в своем предварительном исследовании обнаружили, что PlasmaBlade снижает частоту образования серомы после операции по поводу рака груди, в то время как Dogan et al. (2013) обнаружили статистически значимое уменьшение объема и продолжительности дренирования по сравнению с традиционной электрокоагуляцией. Доган и соавт. Не сообщили о каких-либо существенных различиях между группами по продолжительности операции, кровопотере, сероме, гематоме, инфекции области хирургического вмешательства, некрозу лоскута или времени до начала упражнений для рук.Напротив, Alptekin et al. (2017) сообщили, что PlasmaBlade привел к увеличению продолжительности и объема дренажа из операционного поля по сравнению с электрокаутерией.
Изображение плазменных стримеров PlasmaBlade, генерирующих газовую плазму. Воспроизведено с разрешения Palanker et al. (2001) и разрешение передано через Copyright Clearance Center, Inc.
PlasmaBlade также использовался в пилотном исследовании с участием 20 пациентов для определения воздействия на края опухоли и термическое повреждение при злокачественной лампэктомии молочной железы Ruidiaz et al.(2011a). PlasmaBlade уменьшил глубину денатурации коллагена, глубину слияния ткани и глубину искажения, все это влияет на классификацию краев опухоли и, таким образом, на определение будущих планов лечения для этого пациента. Это особенно важно для предотвращения ложных определений краев опухоли, которые влияют на назначение послеоперационного облучения, поскольку большие участки нечитаемой ткани могут маскировать присутствие оставшихся раковых клеток. Воздействие PlasmaBlade сокращает время пребывания в больнице и ускоряет заживление, что позволяет пациенту перейти к другому лечению.Тлеющий разряд — это более холодный и протяженный тип разряда, возникающий в газе при приложении электрического поля пробоя. Существуют две удобные конфигурации электродов для формирования тлеющего разряда в газе, протекающем через капиллярную трубку малого диаметра, для создания газовой плазменной струи атмосферного давления. Одна конфигурация имеет два электрода снаружи капилляра, а другая — один электрод снаружи капилляра, а другой электрод внутри и коаксиальный с капилляром (см.рис.). Между электродами подаются импульсы постоянного тока с частотой, которая может изменяться в широком диапазоне. В качестве альтернативы можно подавать непрерывный синусоидальный сигнал. В воздухе такие разряды создают широкий спектр реактивных частиц, которые возникают в результате взаимодействия электронов в разряде с молекулами воздуха. Как обсуждалось в разделе «Что такое газовая плазма и что такое раствор, активируемый газовой плазмой?», Концентрация и типы образующихся радикалов зависят от газа (Barni et al., 2014), продолжительности работы и источника питания (Lu et al. al.2016).
KINPen является примером коаксиального плазменного устройства с тлеющим разрядом, которое используется в клинических целях; он был лицензирован для лечения инфекционных кожных заболеваний и инфицированных ран с 2013 года (Metelmann et al. 2015), и было показано, что он оказывает значительное влияние на местнораспространенный рак головы и шеи, схему которого можно найти в Schuster et al. (2016). Schuster et al. (2016) согласны с Metelmann et al. (2015) в том смысле, что пациенты продемонстрировали хорошую переносимость лечения газовой плазмой, уменьшение запаха, снижение потребности в обезболивающих и в некоторых случаях улучшение веса, причем наиболее сильными побочными эффектами были неприятный вкус и истощение.Это объясняется избирательным воздействием на бактериальную нагрузку изъязвленных опухолей, которое не вредит окружающей здоровой ткани (Schuster et al. 2018). Кроме того, само лечение безболезненно, что снижает потребность в анестезии, а устройство является портативным, что делает его более универсальным для лечения. Metelmann et al. (2018) обнаружили, что у двух пациентов размер опухоли уменьшился на 80% в результате прямого лечения газовой плазмой, пять пациентов сообщили о значительном улучшении запаха инфицированной язвы и четверо показали меньшую потребность в обезболивающих.К сожалению, необходимо отметить, что в этом исследовании только один из шести участников (один из тех, кто показал уменьшение размера опухоли на 80%) выжил, чтобы увидеть завершение исследования. Из четырех других участников у трех не наблюдалось увеличения размера опухоли, а у одного не наблюдалось никаких изменений вплоть до выхода из исследования.
Canady Helios Plasma Scalpel — это гибкое устройство, которое можно использовать для генерации либо искрового разряда для хирургии, либо тлеющего разряда для обработки газовой плазмой (рис.). В настоящее время проводится клиническое испытание под номером {«type»: «клиническое испытание», «attrs»: {«text»: «NCT04267575», «term_id»: «NCT04267575»}} NCT04267575 с использованием плазменного скальпеля Canady Helios. устройство на хирургическом крае и на макроскопических участках опухоли, где газовая плазма будет распылена в область резецированного края опухоли после удаления с целью выборочного воздействия на остаточные злокачественные клетки (см. рис.). Похожее устройство — J-Plasma от Apyx Medical, которое изучается для использования при рассечении и закрытии лимфатических каналов (номер {«type»: «клиническое испытание», «attrs»: {«text»: «NCT02658851) «,» term_id «:» NCT02658851 «}} NCT02658851).
Гибридный скальпель Canady в (а) режиме скальпеля (горячий), (б) режиме газовой плазмы (холодный) и (В) режиме коагулятора плазмы аргона (горячий). Воспроизведено из Ly et al. (2018)
Одно устройство, которое может выполнять абляцию и прижигание, а также выборочно нацеливать злокачественные клетки в интраоперационных условиях, может быть очень полезным для хирургии рака. Кроме того, повышенная портативность и универсальность лечебных устройств могут иметь важное значение для повышения доступности лечения рака в географически удаленных местах.
Как лечение газовой плазмой соотносится с существующими методами лечения рака?
На сегодняшний день лечение холодной газовой плазмой и раствором, активированным газовой плазмой, по-видимому, очень хорошо переносится в клинических и доклинических испытаниях. Dehui et al. (2018) сообщают об усилении экспрессии иммунных клеток, в то время как другие сообщают об отсутствии вредных эффектов с точки зрения потери веса мышей между экспериментальной и контрольной группами (Накамура и др., 2017; Танака и др., 2016). Schuster et al. (2016) сообщают о побочных эффектах от легкой до умеренной степени с хорошей общей переносимостью и даже увеличением веса у людей, подвергающихся лечению плазмой холодного газа.Отсутствие сообщений о побочных эффектах обнадеживает, учитывая известные побочные эффекты многих существующих методов лечения рака. Хирургия, химиотерапия и лучевая терапия сегодня являются наиболее распространенными методами лечения рака. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Хирургия инвазивна, но эффективна при удалении солидных опухолей. Химиотерапия относительно проста в применении, хотя побочные эффекты системного характера лечения могут затруднить соблюдение режима лечения и повторное лечение для пациента.Ионизирующее излучение, когда оно доставляется в известных дозах и при соблюдении четкого режима лечения, является смертельным для живых тканей, и по этой причине в клинической практике лучевой терапии основное внимание уделяется объемному распределению дозы в организме и контролю количества и времени введения дозы. администрация. Сходство между газовой плазмой и ионизирующим излучением в их генерации реактивных частиц и индукции разрывов цепей ДНК указывает на то, что газовая плазма может быть использована в качестве эффективного лечения рака, но также должна служить предупреждением о необходимости ее безопасности и механизмов действия. быть предсказуемым и понятным.Радиация вызывает множество эффектов, в том числе на легкие, сердце, кожу, кишечник, почки, иммунную функцию и нервную систему, в дополнение к гибели раковых клеток. В лучевой терапии прямое нацеливание на молекулы ДНК приводит к гибели, мутации или аберрациям при разрыве цепей ДНК и косвенно к образованию радикалов при радиолизе воды. Этот эффект радиолиза генерирует реактивные частицы, такие как гидроксид-радикалы и сольватированные электроны, которые способны оказывать свое разрушающее действие на биомолекулы не только на клетку-мишень, диффундируя через соседние клетки (Selman 1983).В лучевой терапии была проделана большая работа по разработке протоколов лечения, чтобы максимизировать влияние на контроль опухолей и минимизировать острые и поздние воздействия на здоровые ткани. Например, более высокие дозы вызывают меньше побочных эффектов, но эффективно контролируют рост опухоли, если доза разделена на равные части (Hall 1988). Такое фракционирование доставки дозы имеет менее интенсивный иммуносупрессивный эффект, чем единичные дозы. Хотя есть свидетельства того, что облучение подавляет образование антител и фагоцитарное действие макрофагов, увеличивая риск бактериальной инфекции у пациента (Selman 1983), при лечении газовой плазмой такие иммуносупрессивные эффекты не наблюдаются на этой стадии; на самом деле он может стимулировать иммуностимулирующий эффект (Dehui et al.2018). Следовательно, обработка газовой плазмой может иметь преимущество перед традиционной лучевой терапией при лечении некоторых видов рака.
Недавняя статья Lafontaine et al. (2020) проводит прямое сравнение между обработкой плазмой холодным газом и облучением большого спектра клеток рака молочной железы in vitro, в дополнение к изучению любых эффектов этих двух методов лечения, применяемых как вместе, так и отдельно с химиотерапевтическим препаратом олапариб. Было установлено, что чувствительность раковых клеток к лучевой терапии хорошо коррелировала с чувствительностью к прямому применению газовой плазмы (см.рис.), и синергетическое действие между облучением и применением газовой плазмы было обнаружено в подмножестве раковых клеток. Было обнаружено, что совместное введение как газовой плазмы, так и облучения отдельно с олапарибом оказывает аналогичное усиление эффектов по сравнению с их соответствующими отдельными видами терапии, что указывает на то, что совместное лечение с олапарибом может быть эффективным способом улучшения реакции как газовой плазмы, так и лучевой терапии без увеличения в побочных эффектах. Эффекты этого лечения еще предстоит увидеть на нормальных клетках и in vivo; тем не менее, это обнадеживающий шаг к улучшению результатов уже имеющихся методов лечения.
Сравнение дозы, необходимой для газовой плазмы и излучения, чтобы вызвать снижение скорости роста (GR) на 50%. Показатели GR позволяют строить кривые доза-реакция, на которые не влияет скорость деления. Адаптировано с разрешения Lafontaine et al. (2020)
Как узнать, какую дозу давать?
Плазма горячего газа может вызывать гипертермию, повышение температуры тела. Известно, что индукция гипертермии в опухоли перед лучевой терапией имеет клинические преимущества; однако его клиническая практика ограничена легкостью, с которой контролируемое и постоянное нагревание ткани-мишени, обеспечиваемое системой кровообращения, увеличивает локальную температуру и в сочетании с лучевой терапией может привести к улучшению клинических результатов. Datta et al.(2016). Однако это применение плазмы горячего газа находится на очень ранней стадии и не будет здесь обсуждаться.
Продемонстрировано применение плазмы холодного газа в лечении рака; однако оставшиеся проблемы связаны с режимом доставки и оптимизацией дозы. В литературе понятие относительной дозы выражается просто в терминах времени воздействия газовой плазмы. Однако определение абсолютной дозы необходимо для проведения сравнительных исследований и обеспечения воспроизводимости и точности лечения.Абсолютная доза может быть определена как созданная концентрация определенных реактивных веществ, но она еще не согласована повсеместно. Дозиметрия для обработки с использованием прямой газовой плазмы и раствора, активируемого газовой плазмой, будет зависеть от множества переменных. В настоящее время в литературе «доза», которую чаще всего называют «относительной дозой». Использование kINPen для уменьшения размера опухоли головы и шеи и его переносимости дозы обнадеживает, поскольку дает первые доказательства того, что этот протокол лечения безопасен и эффективен.Однако необходимо больше узнать о влиянии на опухоли на разных стадиях и воздействии на разные типы рака. Клинические испытания Canady Plasma Scalpel, которые еще не завершены, предоставят столь необходимые данные об эффективности и недостатках интраоперационной газоплазменной терапии для циторедукции рака. Недавняя статья Ji et al. (2019) коррелировали производство АФК как радиационной, так и газоплазменной струей in vitro. Приблизительно эквивалентные дозы были рассчитаны на основе продукции ROS как в среде, так и внутри самих клеток.Эти данные и работа Lafontaine et al. (2020) (см. Рис.) Предоставляет важную информацию для будущей работы in vitro, которая может проложить путь к аналогичной работе по сравнению доз облучения и газовой плазмы in vivo.
В настоящее время не существует установленного режима газовой плазменной обработки активированных растворов, но, по-видимому, существует предсказуемая и повторяемая общая зависимость «доза-реакция». Взаимосвязь доза-реакция является ключевым принципом терапевтических вмешательств, поскольку чрезмерные дозы могут быть скорее вредными, чем полезными.Для клинического воплощения совершенно необходимо разработать стандартизированный режим лечения, чтобы надежно обеспечивать пациентам стабильную концентрацию активных веществ для лечения. Дозы, при которых жидкости, активированные газовой плазмой, становятся вредными для здоровых клеток, были определены в культуре клеток, но еще не определены на моделях in vivo. Это, наряду с пониманием эффектов длительного приема и побочных эффектов, является препятствием, которое необходимо преодолеть перед лечением пациента.При этом большое терапевтическое соотношение, показанное в экспериментах на клеточных культурах, указывает на то, что большое терапевтическое соотношение на животных моделях также может быть достигнуто. Учитывая, что большинство методов лечения рака имеют побочные эффекты, ключевой вопрос заключается в том, перевешиваются ли побочные эффекты терапевтической пользой для пациента.
Проблемы с доставкой для перевода в клинику
Некоторые из ключевых проблем, связанных с переводом решений, активируемых холодной газовой плазмой и активируемых газовой плазмой, связаны с их режимами доставки.Поскольку прямое применение плазмы холодного газа эффективно на малых расстояниях, прямая обработка плазмой газа не может быть легко осуществлена в тех случаях, когда доступ затруднен. Устройство, предназначенное для облегчения нанесения плазмы холодного газа на ткань мозга или груди, продемонстрировало, что противораковая активность снижается с увеличением длины струи газовой плазмы. Chen et al. (2018). Следовательно, прямое применение плазмы холодного газа может быть подходящим только для легкодоступных опухолей. Применение плазмы холодного газа во время операции может иметь свои собственные ограничения, поскольку для доставки достаточной дозы необходимое время может быть неудобным во время операции.Для клинически совместимого интраоперационного лечения, когда доза при возможности однократного лечения может быть высокой, плазменные устройства с холодным газом должны иметь высокую мощность дозы, что может потребовать изменения конструкции устройства.
Введение растворов, активированных газовой плазмой, может быть трудным для пациентов, которые отвращаются к инъекциям, хотя это может быть определенным преимуществом для длительного введения в недоступные области или для рака с высоким метастатическим потенциалом. Нередко онкологические пациенты, получающие повторное лечение, имеют канюлю in situ, позволяющую доставлять лекарства через регулярные и повторяющиеся интервалы без повторных инъекций.Что касается инъекции активированных растворов, безопасность среды для культивирования клеток у людей пока неясна, но данные по хранению показывают, что более простые растворы, такие как физиологический раствор и вода, которые уже считаются безопасными для использования на людях, со временем снижают деградацию реактивных видов. . Противораковое действие солевых растворов остается стабильным в течение нескольких циклов замораживания-оттаивания и при хранении в холодильнике в течение нескольких месяцев. На практике этот вид лечения имеет значительные преимущества при лечении рака в региональных центрах, где доступ к комплексным лечебным учреждениям может быть ограничен.Таким образом, обработка газовой плазмой имеет несколько возможностей действовать прямо или косвенно через активированные растворы при лечении рака, особенно для пациентов с ограниченным доступом к традиционному лечению.
Куда двигаться дальше?
Технология газовой плазмы для хирургии относительно развита и нашла нишевое применение для коагуляции, чтобы избежать чрезмерного кровотечения. Захватывающим достижением является признание инструментов газовой плазмы в прецизионной резке, позволяющей минимизировать повреждение тканей, улучшить восстановление и уменьшить осложнения.Еще более захватывающим достижением является использование технологии газовой плазмы для лечения рака. Появляются доказательства того, что раковые клетки по-разному реагируют на нормальные клетки при прямом или косвенном воздействии газовой плазмы. Фундаментальная наука все еще активно развивается, и остаются важные вопросы. Похоже, что между реактивными видами существует синергизм, но механизмы и наиболее эффективные сочетания синергизма еще предстоит полностью понять. Синергизм, обнаруженный Lafontaine et al.(2020) между газовой плазмой и лучевой терапией и газовой плазмой и химиотерапевтическим агентом (при поддержке Сюй и др., 2019) предоставляет доказательства дальнейших возможностей для улучшения лечения рака. Например, данные об иммуногенной гибели клеток, вызванной газовой плазмой, указывают на то, что обработка газовой плазмой также может быть направлением для исследований комбинированной терапии с иммунотерапией (Azzariti et al. 2019).
Для клинического применения газоплазменной медицины в лечении рака необходимо разработать безопасные и эффективные протоколы лечения с использованием вспомогательных технологий.Чтобы добиться этого, ученым и клиницистам необходимо сотрудничать в разработке клинических испытаний с конечными точками, которые могут идентифицировать и количественно оценить преимущества и риски лечения газовой плазмой. Преимущество газоплазменной терапии рака заключается в том, что она может применяться как при прямом, так и косвенном воздействии через растворы, активируемые газовой плазмой. Несмотря на то, что доступность участка для обработки газовой плазмой может поначалу показаться проблемой, клинические представления предъявляют особые требования, которые могут быть полезны при использовании различных методов лечения.Например, ложе опухоли после иссечения можно лечить непосредственно холодной газовой плазмой, в то время как плевральную или брюшную полости лучше лечить косвенно раствором, активируемым газовой плазмой.
Среди клиницистов наблюдается относительное незнание технологии газовой плазмы и ее потенциальных преимуществ. Путь вперед — более тесное сотрудничество между клиницистами и учеными, позволяющее разрабатывать клинические испытания для конкретных видов рака и конкретных презентаций пациентов.Успешные результаты позволили бы газоплазменной терапии стать одним из спектра доступных инструментов для настройки лечения отдельных онкологических пациентов.
Благодарности
Большое спасибо графическому дизайнеру Марии Мора за ее работу над Figs. и .
Информация о финансировании
Правительство Австралии финансировало Центр исследования саркомы Криса О’Брайена Лайфхаус. Финансовая поддержка признана Австралийским национальным советом по здравоохранению и медицинским исследованиям на основании номера гранта NHMRC APP1183597 (идентификатор IRMA: 205916).
Эта работа поддержана стипендией Австралийской государственной программы обучения исследователей.
Соблюдение этических норм
Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Сноски
Примечание издателя
Springer Nature сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и сведений об учреждениях.
Ссылки
- Adhikari M, Adhikari B, Kaushik N, Lee SJ, Kaushik NK, Choi EH.Анализ роста меланомы в сыворотке крови и ткани с использованием модели ксенотрансплантата с реакцией на среду, активированную холодной атмосферной плазмой. Appl Sci. 2019; 9 (20): 4227. [Google Scholar]
- Ахлаги М., Раджаи Х., Машайек А.С., Шафиа М., Махдикия Х., Хани М., Хассан З.М., Шокри Б. Определение оптимальных условий для лечения клеток рака легких с использованием холодной атмосферной плазмы. Phys Plasmas. 2016; 23 (10): 103512. [Google Scholar]
- Almeida ND, Klein AL, Hogan E, Terhaar SJ, Kedda N, Uppal P, Sack K, Keidar M, Sherman JH (2019) Холодная атмосферная плазма в качестве дополнения к иммунотерапии мультиформной глиобластомы.World Neurosurg [PubMed]
- Alptekin H, Yılmaz H, Ozturk B, Ece I, Kafali ME, Acar F (2017) Сравнение электрокаутеризации и плазмобласти при ишемии и образовании серомы после модифицированной радикальной мастэктомии при местнораспространенном раке молочной железы. Surg Tech Dev 7 (1)
- Alrehaili AA, AlMourgi M, Gharib AF, Elsawy WH, Ismail KA, Hagag HM, Anjum F, Raafat N. Клиническое значение экспрессии p27 kip1 при распространенном раке яичников. Appl Cancer Res. 2020; 40 (1): 1–9. [Google Scholar]
- Аззарити А., Якобацци Р.М., Ди Фонте Р., Порчелли Л., Гристина Р., Фавиа П., Фракасси Ф., Трицио И., Сильвестрис Н., Гуида Дж. И др.Активированная плазмой среда вызывает гибель клеток и представление иммуноактивирующих сигналов опасности в клетках меланомы и рака поджелудочной железы. Научный доклад 2019; 9 (1): 1–13. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Барни Р., Биганцоли И., Тассетти Д., Риккарди С. Характеристика плазменной струи, создаваемой искровыми разрядами в смесях аргона с воздухом при атмосферном давлении. Plasma Chem Plasma Process. 2014. 34 (6): 1415–1431. [Google Scholar]
- Bauer G (2019) Синергетический эффект между перекисью водорода и нитритом, двумя долгоживущими молекулами из холодной атмосферной плазмы, заставляет опухолевые клетки вызывать гибель собственных клеток.Redox Biology 26: 101291 [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Biscop E, Lin A, Van Boxem W., Van Loenhout J, De Backer J, Deben C, Dewilde S, Smits E, Bogaerts A. Влияние типа клеток и питательная среда для определения селективности рака при обработке холодной атмосферной плазмой. Раки. 2019; 11 (9): 1287. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Бранденбург Р. Диэлектрические барьерные разряды: прогресс в области источников плазмы и в понимании режимов и одиночных нитей. Источники плазмы Sci Technol.2017; 26 (5): 053001. [Google Scholar]
- Шовен Дж., Гибот Л., Гризети Э., Гольцио М., Ролс М.-П, Мербахи Н., Вайсендо П. Выяснение клеточных стадий in vitro, вызванных противоопухолевой обработкой средой, активируемой плазмой. Научный доклад 2019; 9 (1): 1–11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Chen Z, Simonyan H, Cheng X, Gjika E, Lin L, Canady J, Sherman JH, Young C, Keidar M. Новое устройство для лечения глиобластомы с помощью микроплазмы с холодной атмосферой как in vitro, так и in vivo. Раки. 2017; 9 (6): 61.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Chen Z, Lin L, Zheng Q, Sherman JH, Canady J, Trink B, Keidar M (2018) Микро-источник холодной атмосферной плазмы для лечения рака мозга и груди . Plasma Med 8 (2)
- Chiappa C, Fachinetti A, Boeri C, Arlant V, Rausei S, Dionigi G, Rovera F. Заживление ран и послеоперационные осложнения в хирургии рака груди: сравнение пиковой плазмобласти и традиционной электрохирургии — предварительный отчет о серии случаев. Ann Surg Treat Res.2018; 95 (3): 129–134. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Datta NR, Puric E, Klingbiel D, Gomez S, Bodis S. Гипертермия и лучевая терапия при локорегиональном рецидивирующем раке груди: систематический обзор и метаанализ. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2016; 94 (5): 1073–1087. [PubMed] [Google Scholar]
- Дехуэй X, Цинцзе С., Юйцзин X, Бинчуань В., Мяо Т., Цяосун Л., Чжицзе Л., Динсинь Л., Хайлань С., Майкл Г.К. Системное исследование безопасности иммунодефицитных мышей nude, получавших воду, активированную атмосферной плазмой.Plasma Sci Technol. 2018; 20 (4): 044003. [Google Scholar]
- Доган Л., Гульчелик М.А., Юксель М., Уяр О., Эрдоган О., Рейс Э. Влияние плазмакинетического прижигания на заживление ран и осложнения при мастэктомии. J Рак груди. 2013. 16 (2): 198–201. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Дуан Дж., Лю X, Хе Г. О глубине проникновения активных форм кислорода и азота, генерируемых плазменной струей, через настоящую биологическую ткань. Phys Plasmas. 2017; 24 (7): 073506. DOI: 10,1063 / 1.49 . [CrossRef] [Google Scholar]
- Freelove R, Walling A. Рак поджелудочной железы: диагностика и лечение. Я семейный врач. 2006. 73 (3): 485–492. [PubMed] [Google Scholar]
- Freund E, Liedtke KR, van der Linde J, Metelmann HR, Heidecke CD, Partecke LI, Bekeschus S. Физический физиологический раствор, обработанный плазмой, способствует иммуногенному фенотипу в клетках рака толстой кишки ct26 in vitro и in vitro. естественным образом. Научный доклад 2019; 9 (1): 1–18. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Фридман Г., Шерешевский А., Йост М.М., Брукс А.Д., Фридман А., Гуцол А., Василец В., Фридман Г.Плазма разряда диэлектрического барьера плавающего электрода в воздухе, способствующая апоптотическому поведению в клеточных линиях меланомного рака кожи. Plasma Chem Plasma Process. 2007. 27 (2): 163–176. [Google Scholar]
- Жирар П. М., Арбабиан А., Флери М., Бовиль Г., Пуэх В., Дютре М., Соуза Дж. С.. Синергетический эффект h 2 o 2 и no 2 в отношении гибели клеток, вызванной холодной атмосферной плазмой. Научный доклад 2016; 6: 29098. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Горбанев Ю., Приват-Мальдонадо А., Богертс А. Анализ короткоживущих реактивных частиц в системах плазма-воздух-вода: что можно и чего нельзя.Anal Chem. 2018; 90 (22): 13151. [PubMed] [Google Scholar]
- Graves DB. Растущая роль активных форм кислорода и азота в окислительно-восстановительной биологии и некоторые последствия для приложений плазмы в медицине и биологии. J Phys D Appl Phys. 2012; 45 (26): 263001. [Google Scholar]
- Graves DB (2014) Модель оксинитрозоэкранированного взрыва в терапевтических средствах с холодной атмосферной плазмой. Клиническая плазменная медицина 2 (2): 38–49
- Hall EJ (1988) Радиобиология для радиолога . Филадельфия: Липпинкотт, 3-е издание.Включает библиографию и указатель.
- Hamaguchi S (2013) Химически активные вещества в жидкостях, генерируемых плазмой атмосферного давления, и их роль в плазменной медицине. В AIP Conference Proceedings , volume 1545, pages 214–222. Американский институт физики. 10.1063 / 1.4815857
- Хаттори Н., Ямада С., Тории К., Такеда С., Накамура К., Танака Х., Кадзияма Х., Канда М., Фуджи Т., Накаяма Г. и др. Эффективность плазменной обработки раковых клеток поджелудочной железы. Int J Oncol.2015; 47 (5): 1655–1662. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Херст А., Симмс М., Манн В., Мейтленд Н., О’Коннелл Д., Фрейм F. Обработка низкотемпературной плазмой вызывает повреждение ДНК, что приводит к некротической гибели клеток первичной простаты эпителиальные клетки. Br J Рак. 2015; 112 (9): 1536–1545. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Икеда Джи, Танака Х, Исикава К., Сакакита Х, Икехара Й, Хори М. Плазмоактивированная среда (pam) убивает человеческие клетки, вызывающие рак. Pathol Int. 2018; 68 (1): 23–30.[PubMed] [Google Scholar]
- Исхак М., Хан З. Дж., Кумар С., Эванс, М. Д., Остриков К. Апоптоз плазмы атмосферного давления и следа в устойчивых к следу клетках колоректального рака. Plasma Process Polym. 2015; 12 (6): 574–582. [Google Scholar]
- Джи В-О, Ли М-Х, Ким Г. Х, Ким И Х. Количественное определение продукции РО в плазме и лучевой обработке биомишек. Научный доклад 2019; 9 (1): 1–11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Джонсон М. Лабораторные мыши и крысы. Материнские методы.2012; 2: 113. [Google Scholar]
- Каушик Н.К., Гимире Б., Ли Й., Адхикари М., Вирана М., Каушик Н., Джа Н., Адхикари Б., Ли С.Дж., Мазур К. и др. Биологические и медицинские применения активированных плазмой сред, воды и растворов. Biol Chem. 2018; 400 (1): 39–62. [PubMed] [Google Scholar]
- Ким С.Дж., Чунг Т., Бэ С., Лим С. Индукция апоптоза в клетках рака груди человека с помощью импульсной плазменной струи атмосферного давления. Appl Phys Lett. 2010; 97 (2): 023702. [Google Scholar]
- Kong MG, Kroesen G, Morfill G, Nosenko T., Shimizu T, Van Dijk J, Zimmermann J (2009) Плазменная медицина: вводный обзор.New J Phys 11 (11): 115012
- Kurake N, Tanaka H, Ishikawa K, Kondo T, Sekine M, Nakamura K, Kajiyama H, Kikkawa F, Mizuno M, Hori M. Выживание клеток глиобластомы, выращенной в среде, содержащей водород. перекисью и / или нитритом, или в среде, активируемой плазмой. Arch Biochem Biophys. 2016; 605: 102–108. [PubMed] [Google Scholar]
- Lafontaine J, Boisvert J-S, Glory A, Coulombe S, Wong P. Синергия нетепловой плазмы с лучевой терапией и олапарибом на панели линий клеток рака груди.Раки. 2020; 12 (2): 348. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Ларусси М. Плазменная медицина: краткое введение. Плазма. 2018; 1 (1): 47–60. [Google Scholar]
- Ларусси М. Холодная плазма в медицине и здравоохранении: новый рубеж в области применения низкотемпературной плазмы. Front Phys. 2020; 8: 74. [Google Scholar]
- Liedtke KR, Bekeschus S, Kaeding A, Hackbarth C, Kuehn J-P, Heidecke C-D, von Bernstorff W, von Woedtke T., Partecke LI. Раствор, обработанный нетермической плазмой, демонстрирует противоопухолевую активность против клеток рака поджелудочной железы in vitro и in vivo.Научный доклад 2017; 7 (1): 1–12. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Лю Дж-Р, Ву И-М, Сюй Г-М, Гао Л.Г., Ма И, Ши Х-М, Чжан Джи. Низкотемпературная плазма индуцировала апоптоз меланомы, запуская p53 / свиньи / каспазозависимый путь in vivo и in vitro. J Phys D Appl Phys. 2019; 52 (31): 315204. [Google Scholar]
- Лу Х, Найдис Г., Ларусси М., Рейтер С., Грейвс Д., Остриков К. Реактивные частицы в неравновесной плазме атмосферного давления: генерация, перенос и биологические эффекты.Phys Rep. 2016; 630: 1–84. [Google Scholar]
- Лу Х, Кейдар М., Ларусси М., Чой Э., Сзили Э. Дж., Остриков К. (2019) Чрескожный плазменный стресс: от моделей мягкой материи до живых тканей. Mater Sci Eng R Rep 138: 36–59
- Ly L, Jones S, Shashurin A, Zhuang T, Rowe W, Cheng X, Wigh S, Naab T., Keidar M, Canady J. Новая струя холодной плазмы: оценка рабочих характеристик холодной плазмы, гибридной плазмы и коагуляции аргоновой плазмы. Плазма. 2018; 1 (1): 189–200. [Google Scholar]
- Метельманн Х. Р., Недрелов Д. С., Зеебауэр С., Шустер М., фон Вёдтке Т., Вельтманн К. Д., Киндлер С., Метельманн PH, Финкельштейн С. Е., фон Хофф Д. Д. и др.Лечение рака головы и шеи и физическая плазма. Clin Plasma Med. 2015; 3 (1): 17–23. [Google Scholar]
- Метельманн Х. Р., Зеебауэр С., Миллер В., Фридман А., Бауэр Г., Грейвс Д. Б., Пувесле Дж. М., Рутковски Р., Шустер М., Бекешус С. и др. Клинический опыт применения холодной плазмы при лечении местнораспространенного рака головы и шеи. Clin Plasma Med. 2018; 9: 6–13. [Google Scholar]
- Mohades S, Barekzi N, Razavi H, Maruthamuthu V, Laroussi M. Временная оценка противоопухолевой эффективности активированных плазмой сред.Plasma Process Polym. 2016; 13 (12): 1206–1211. [Google Scholar]
- Mohades S, Laroussi M, Maruthamuthu V. Среда с умеренной активацией плазмой подавляет пролиферацию и миграцию эпителиальных клеток mdck. J Phys D Appl Phys. 2017; 50 (18): 185205. [Google Scholar]
- Nakamura K, Peng Y, Utsumi F, Tanaka H, Mizuno M, Toyokuni S, Hori M, Kikkawa F, Kajiyama H. Новое внутрибрюшинное лечение средой, не активируемой термической плазмой, подавляет метастатический потенциал рака яичников клетки.Научный доклад 2017; 7 (1): 1–14. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Nie L, Yang Y, Duan J, Sun F, Lu X, He G. Влияние толщины ткани и состава жидкости на проникновение долгоживущих реактивных кислорода и азота виды (роны), генерируемые плазменной струей. J Phys D Appl Phys. 2018; 51 (34): 345204. [Google Scholar]
- Паланкер Д.В., Миллер Дж.М., Мармор М.Ф., Санисло С.Р., Хьюи П., Блюменкранц М.С. Импульсный электронный лавинный нож (пик) для внутриглазной хирургии. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci.2001. 42 (11): 2673–2678. [PubMed] [Google Scholar]
- Privat-Maldonado A, Bengtson C, Razzokov J, Smits E, Bogaerts A. Изменение микросреды опухоли: проблемы и перспективы лечения противоопухолевой плазмой. Раки. 2019; 11 (12): 1920. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Privat-Maldonado A, Schmidt A, Lin A, Weltmann K-D, Wende K, Bogaerts A, Bekeschus S (2019b) Рос из физической плазмы: окислительно-восстановительная химия для биомедицинской терапии. Oxidative Med Cell Longev 2019 [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Ruidiaz ME, Cortes-Mateos MJ, Sandoval S, Martin DT, Wang-Rodriguez J, Hasteh F, Wallace A, Vose JG, Kummel AC, Blair SL.Количественное сравнение гистологии хирургического края после иссечения с использованием традиционной электрохирургии и устройства для рассечения с малой термической травмой. J Surg Oncol. 2011. 104 (7): 746–754. [PubMed] [Google Scholar]
- Руидиаз М.Э., Мессмер Д., Атмоджо Д.Й., Восе Дж. Г., Хуанг Э. Дж., Куммель А. С., Розенберг Х. Л., Гуртнер Г. К.. Сравнительное заживление хирургических разрезов кожи человека, созданных плазматической пластиной на пике, обычной электрохирургией и стандартным скальпелем. Plast Reconstr Surg. 2011; 128 (1): 104–111. [PubMed] [Google Scholar]
- Сато Й., Ямада С., Такеда С., Хаттори Н., Накамура К., Танака Х., Мидзуно М., Хори М., Кодера Ю.Влияние активированного плазмой раствора лактата Рингера на раковые клетки поджелудочной железы in vitro и in vivo. Энн Сург Онкол. 2018; 25 (1): 299–307. [PubMed] [Google Scholar]
- Schlosshauer T, Kiehlmann M, Riener M-O, Rothenberger J, Sader R, Rieger UM (2020) Эффект устройства низкотемпературной диссекции по сравнению с традиционной электрокоагуляцией при мастэктомии для трансгендерных пациентов от женщины к мужчине. Int Wound J [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Schuster M, Seebauer C, Rutkowski R, Hauschild A, Podmelle F, Metelmann C, Metelmann B, von Woedtke T., Hasse S, Weltmann K-D, et al.Видимая реакция поверхности опухоли на физическую плазму и уничтожение апоптотических клеток при раке головы и шеи. J Cranio-Maxillofac Surg. 2016; 44 (9): 1445–1452. DOI: 10.1016 / j.jcms.2016.07.001. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Schuster M, Rutkowski R, Hauschild A, Shojaei RK, von Woedtke T., Rana A, Bauer G, Metelmann P, Seebauer C. Побочные эффекты при лечении холодовой плазмой при запущенном раке полости рта — клинические данные и биологическая интерпретация. Clin Plasma Med. 2018; 10: 9–15. [Google Scholar]
- Селман Дж. (1983) Элементы радиобиологии .Спрингфилд, штат Иллинойс, США: C.C. Томас. Включает индекс
- Semmler ML, Bekeschus S, Schäfer M, Bernhardt T, Fischer T, Witzke K, Seebauer C, Rebl H, Grambow E, Vollmar B и др. Молекулярные механизмы эффективности холодной плазмы атмосферного давления (шапка) в лечении рака. Раки. 2020; 12 (2): 269. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Song K, Li G, Ma Y (2014) Обзор избирательного апоптотического действия нетепловой плазмы атмосферного давления на раковые клетки. Плазменная медицина 4 (1–4): 193–209
- Szili EJ, Hong S-H, Oh J-S, Gaur N, Short RD.Отслеживание проникновения реактивных частиц плазмы в тканевые модели. Trends Biotechnol. 2018; 36 (6): 594–602. [PubMed] [Google Scholar]
- Такеда С., Ямада С., Хаттори Н., Накамура К., Танака Х., Кадзияма Х., Канда М., Кобаяси Д., Танака С., Фуджи Т. и др. Внутрибрюшинное введение активированной плазмой среды: предложение нового варианта лечения перитонеальных метастазов рака желудка. Энн Сург Онкол. 2017; 24 (5): 1188–1194. [PubMed] [Google Scholar]
- Tanaka H, Mizuno M, Ishikawa K, Nakamura K, Kajiyama H, Kano H, Kikkawa F, Hori M (2011) Плазма-активированная среда избирательно убивает опухолевые клетки глиобластомы мозга, подавляя активность сигнальная молекула выживания, акт-киназа.Plasma Med 1 (3-4)
- Tanaka H, Nakamura K, Mizuno M, Ishikawa K, Takeda K, Kajiyama H, Utsumi F, Kikkawa F, Hori M. Нетепловая плазма атмосферного давления активирует лактат в растворе Рингера для -опухолевые эффекты. Научный доклад 2016; 6: 36282. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Танака Х., Мидзуно М., Кацумата Й., Исикава К., Кондо Х., Хашизуме Х., Окадзаки Й., Тойокуни С., Накамура К., Йошикава Н. и др. Зависимая и независимая от окислительного стресса гибель клеток глиобластомы, вызванная растворами, подвергшимися нетепловому воздействию плазмы.Научный доклад 2019; 9 (1): 1–12. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Utsumi F, Kajiyama H, Nakamura K, Tanaka H, Mizuno M, Ishikawa K, Kondo H, Kano H, Hori M, Kikkawa F (2013) Эффект косвенной неравновесности плазма атмосферного давления на антипролиферативную активность против хронических химиорезистентных клеток рака яичников in vitro и in vivo. PLoS One 8 (12) [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Van der Paal J, Hong SH, Yusupov M, Gaur N, Oh JS, Short RD, Szili EJ, Bogaerts A. Как мембранные липиды влияют на доставку реактивного формы кислорода в клетки и последующее повреждение ДНК: экспериментальное и вычислительное исследование.Phys Chem Chem Phys. 2019; 21 (35): 19327–19341. [PubMed] [Google Scholar]
- Villamena FA (2013) Молекулярные основы окислительного стресса: химия, механизмы и патогенез болезней. Wiley
- Virard F, Cousty S, Cambus J-P, Valentin A, emoun P, Cĺement F (2015) Холодная атмосферная плазма вызывает преимущественно некротическую гибель клеток через микросреду. PLoS One 10 (8) [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Велц С., Эммерт С., Канис М., Беккер С., Баумейстер П., Шимицу Т., Морфилл Г.Э., Харчеус Ю., Циммерманн Дж. Л..Холодная атмосферная плазма: многообещающая дополнительная терапия плоскоклеточного рака головы и шеи. PLoS One. 2015; 10 (11): e0141827. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Венде К., Уильямс П., Даллуге Дж., Ван Гаенс В., Абубакр Х., Бишоф Дж., Фон Вёдтке Т., Гойал С.М., Велтманн К.Д., Богертс А. и др. Идентификация биологически активной химии жидкости, вызванной струей нетепловой плазмы атмосферного давления. Биоинтерфазы. 2015; 10 (2): 029518. [PubMed] [Google Scholar]
- Willey CD, Yang ES-H и Bonner JA (2016) Взаимодействие химиотерапии и радиации.В Клиническая радиационная онкология , страницы 63–79. Elsevier
- Xiang L, Xu X, Zhang S, Cai D, Dai X. Холодная атмосферная плазма передает селективность на трижды отрицательные клетки рака груди как in vitro, так и in vivo. Free Radic Biol Med. 2018; 124: 205–213. [PubMed] [Google Scholar]
- Xu D, Cui Q, Xu Y, Chen Z, Xia W, Yang Y, Liu D. Плазма увеличивает лекарственную чувствительность к бортезомибу за счет ингибирования cyp1a1 в клетках миеломы. Перевод Cancer Res. 2019; 8 (8): 2841. [Google Scholar]
- Ян Д., Нурмохаммади Н., Биан К., Мурад Ф., Шерман Дж. Х., Кейдар М.Стабилизация среды, стимулированной холодной плазмой, путем регулирования состава среды. Научный доклад 2016; 6 (1): 1–11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Ян Д., Шерман Дж. Х., Кейдар М. Холодная атмосферная плазма, новый многообещающий метод лечения рака. Oncotarget. 2017; 8 (9): 15977. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Ян Д., Шерман Дж. Х., Кейдар М. Применение растворов, активированных холодной атмосферной плазмой, в лечении рака. Противораковые агенты в медицинской химии (ранее действующая лекарственная химия — противораковые агенты) 2018; 18 (6): 769–775.[PubMed] [Google Scholar]
- Чжоу X, Цай Д., Сяо С., Нин М., Чжоу Р., Чжан С., Чен Х, Остриков К., Дай Х. Invivopen: новый источник плазмы для лечения рака in vivo. J Рак. 2020; 11 (8): 2273. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
положительных результатов, возможности и проблемы клинического перевода
Biophys Rev. 2020 Aug; 12 (4): 989–1006.
, 1, 2 , 1, 2 и 1, 2Juliette C.Harley
1 VectorLAB, Chris O’Brien Lifehouse, Camperdown, NSW 2050 Australia
2 Сиднейский университет, Школа физики, Camperdown, NSW 2006 Australia
Наталка Суховерска
1 VectorLAB O’Brien Lifehouse, Camperdown, NSW 2050 Australia
2 The University of Sydney, School of Physics, Camperdown, NSW 2006 Australia
Дэвид Р. Маккензи
1 VectorLAB, Chris O’Brien Lifehouse, Camperdown, Новый Южный Уэльс 2050 Австралия
2 Сиднейский университет, Школа физики, Кампердаун, Новый Южный Уэльс 2006 Австралия
1 VectorLAB, Крис О’Брайен Лайфхаус, Кампердаун, Новый Южный Уэльс 2050 Австралия
2 Сиднейский университет, Школа физики, Кампердаун, Новый Южный Уэльс, 2006 г. Австралия
Автор, ответственный за переписку.Поступило 09.06.2020 г .; Принято 13 июля 2020 г.
Abstract
Газовая плазма, создаваемая в условиях атмосферного давления, как теплового (горячего), так и нетеплового (холодного), становится полезным инструментом в медицине. Во время операции плазма горячих газов помогает уменьшить термическое повреждение и закрыть кровеносные сосуды.В ручках с газовой плазмой используется холодная газовая плазма для производства химически активных веществ, обладающих избирательным действием против рака, которые можно легко подвергнуть хирургическому вмешательству или лечить извне. Растворы, активируемые плазмой холодного газа, могут стать новым методом лечения менее доступных опухолей или опухолей с высоким метастатическим потенциалом. В этом обзоре резюмируются имеющиеся в настоящее время данные доклинических и клинических испытаний, а также проблемы, связанные с внедрением прямой обработки газовой плазмой и раствором, активируемым газовой плазмой, в повседневную практику.
Ключевые слова: Плазма, Газовая плазма атмосферного давления, Газовая плазма, Активированный газовой плазмой раствор, Лечение рака, RONS
Введение
Газовая плазма или ионизированные газы находят множество развивающихся применений в медицине, особенно в областях заживления ран , дезинфекция, лечение рака, а также в стоматологии (Laroussi 2020). Поиск в PubMed и Web of Science по терминам холод, атмосфера, плазма и медицина показывает рост числа публикаций (рис.), что газоплазменная медицина — относительно новая и быстро развивающаяся область. Исследования развиваются, и началось их внедрение в клиническую практику с конкретным применением в хирургических инструментах, а также в инструментах для лечения хронических и инфицированных ран (Metelmann et al. 2018).
Рост числа публикаций, найденных через PubMed и Web of Science, содержащих варианты поисковых запросов холодный, атмосферный, газовая плазма и медицина
Газовая плазма, ионизированный газ или пар, известна как четвертое состояние вещества и широко распространена по всей вселенной, в звездах и светящихся облаках.Газовая плазма была известна с древних времен в виде молнии, когда электроны и положительные ионы внезапно нагреваются до высоких температур, и в неподвижном разряде, известном как огонь Святого Эльма или коронный разряд, в котором сильные электрические поля возле острых точек вызывают ионизацию воздух. Газовая плазма присутствует всякий раз, когда в газе есть электрический разряд. Применения в сварке, освещении и покрытии поверхностей получили широкое распространение в промышленности, в то время как применение в медицине быстро растет.
В медицинском сообществе газовая плазма все еще в новинку, и ее часто ошибочно принимают за плазму крови. Применение газовой плазмы при лечении рака было как прямым, когда газовая плазма направляется на ткани, так и непрямым, где химические вещества, которые вступают в реакцию, подобные тем, которые генерируются лучами излучения, генерируются в растворе, который затем используется для лечения. Прямое использование газовой плазмы в инструментах для хирургического иссечения нашло коммерческое применение, позволяя переносить газовую плазму со стола на прикроватную.Интересно, что для лечения рака прямое воздействие на опухоль (Metelmann et al. 2018) или ложе опухоли газовой плазмой показало терапевтическое преимущество и в настоящее время проходит клинические испытания (номер {«тип»: «клиническое испытание», «attrs»: {«текст»: «NCT04267575», «term_id»: «NCT04267575»}} NCT04267575).
Терапия с использованием растворов, активируемых газовой плазмой, находится на ранней стадии, с ограниченными доступными доклиническими данными; однако некоторые модели реакции уже становятся ясными. Воздействие растворов, активированных газовой плазмой, по-видимому, избирательно индуцирует апоптоз раковых клеток в концентрациях, которые не причиняют значительного вреда здоровым клеткам.Распространение и адгезия снижаются in vitro, и было высказано предположение, что обработка газовой плазмой снижает метастатический потенциал некоторых видов рака (Freund et al.2019). Активированный газовой плазмой раствор как непрямая форма газоплазменной обработки является клинически совместимым методом лечения, поскольку раствор может храниться как при комнатной температуре, так и в замороженном состоянии, при этом сохраняя свои противораковые свойства (Tanaka et al., 2016; Yan et al. 2016; Мохадес и др., 2016; Танака и др., 2011).
Несмотря на успехи в лечении рака с помощью лучевой и химиотерапии, некоторые пациенты по-прежнему терпят неудачу и умирают от болезни.Совсем недавно в случаях рака с традиционно плохим прогнозом наблюдались улучшения с появлением новых методов лечения, таких как иммунотерапия и сложное нацеливание ионизирующего излучения. Эти злокачественные опухоли с плохим прогнозом включают рак яичников, легких, головного мозга и поджелудочной железы, для которых общая 5-летняя выживаемость составляет 4% (Freelove and Walling, 2006), а для рака яичников — 30% (Alrehaili et al., 2020). Среднее время выживания глиобластомы после постановки диагноза составляет 16 месяцев, и лечения нет (Almeida et al.2019). Следовательно, нельзя недооценивать необходимость найти новый угол зрения или другой механизм, с помощью которого можно контролировать рак, особенно для пациентов, лечение которых в настоящее время неэффективно.Газоплазменная медицина становится методом, который дает возможность для улучшения результатов.
В этом обзоре мы опишем прогресс и проблемы клинического внедрения медицины газовой плазмы, уделяя особое внимание лечению рака. Наша цель — обобщить научные данные для неспециалистов и проанализировать имеющиеся в настоящее время доклинические данные об использовании газовой плазмы для лечения рака, а также выявить пробелы в знаниях, которые создают проблемы для внедрения в клинику.Чтобы поддержать клиническую трансляцию газовой плазмы, следующим шагом является улучшенное понимание механизмов действия, чтобы понять, как контролировать и оптимизировать назначение доз и доставку активных агентов для заранее определенного клинического результата.
Что такое газовая плазма и что такое раствор, активируемый газовой плазмой?
Газовая плазма состоит из отрицательно заряженных свободных электронов и положительных ионов. Количество ионов и электронов обычно одинаково, за исключением небольших объемов вблизи поверхностей, где электрические поля сильны.Газовую плазму удобно создавать, когда электрический ток переносится в газе или паре в виде разряда между двумя электродами. Положительные ионы в разряде обычно имеют температуру, которая в разной степени превышает обычные температуры. Если ионы имеют температуру лишь немного выше комнатной, примерно при 40 ° C, газовая плазма «холодная», а если она значительно выше, достигая сотен градусов в зависимости от переносимого тока, она может быть «горячей». Иногда электроды нагреваются при прохождении тока или при контакте с газовой плазмой и могут быть очень горячими, даже расплавленными или испаренными, а затем могут вносить ионы в разряд.Ток может быть постоянным, импульсным или колеблющимся, а если он пульсирующий или колеблющийся, частота может охватывать широкий диапазон от аудио до радио- и микроволновых частот.
Активированный газовой плазмой раствор представляет собой жидкую среду, которая подвергалась воздействию газовой плазмы, обычно холодной газовой плазмы, и сохраняет некоторые химически активные частицы, образовавшиеся в результате взаимодействия с ионами и электронами. Важными свойствами всей газовой плазмы, имеющими отношение к созданию химически активных частиц, являются электронная плотность и распределение электронов по энергиям, определяемые электронной температурой, где это можно определить.Газовая плазма также может содержать реактивные атомные и молекулярные частицы, включая нестабильные или метастабильные возбужденные атомы или ионы, радикальные группы и другие реактивные группы, содержащие кислород, азот и углерод, в зависимости от газа, который используется для создания газовой плазмы. Среда для культивирования клеток, лактатный раствор Рингера, физиологический раствор и вода являются наиболее часто используемыми жидкостями для получения растворов, активируемых газовой плазмой. Обычно диэлектрический барьерный разряд, струя газовой плазмы атмосферного давления или «газовая плазменная ручка» являются обычными источниками газовой плазмы для обработки жидких растворов (см. Рис.). В установке с диэлектрическим барьерным разрядом обычно используются два электрода, по крайней мере, один из которых покрыт изоляционным или диэлектрическим материалом, таким как полимер, стекло или кварц. Диэлектрический материал, являясь плохо проводящим, предотвращает прямой обмен зарядами с газовой плазмой, обычно ограничивая энергию, которая течет в газ, и поддерживает газовую плазму в холодном или нетепловом состоянии (Бранденбург, 2017). Это нетепловое состояние, когда температура газа намного ниже, чем температура электронов, очень важно для способности газовой плазмы активировать раствор без добавления чрезмерного тепла, которое может привести к испарению или повреждению живой ткани.Газовые плазменные струи атмосферного давления и газовые плазменные заглушки представляют собой диэлектрические барьерные разрядные устройства, которые состоят из диэлектрической трубки с двумя кольцевыми электродами (рис.) Или одного кольцевого электрода и одного игольчатого высоковольтного электрода, расположенного на оси трубки (рис. .). Газ проходит через трубку, ионизируется за счет емкостной связи энергии от электродов и продолжает вытекать из конца трубки в виде струи холодной газовой плазмы. Этот шлейф можно использовать для непосредственной обработки живой ткани или наносить поверх или непосредственно на поверхность раствора.Одним из преимуществ системы диэлектрического барьерного разряда является то, что ее можно ориентировать для создания направленного потока газовой плазмы. Например, ручки с газовой плазмой представляют собой ручные устройства гораздо меньшего размера, которые могут создавать точный плазменный шлейф, доставляющий реактивные вещества для лечения локализованных областей, таких как поражение кожи, или отдельных лунок в планшете с лунками, содержащем среду для культивирования клеток.
Три типа аппаратов для газоплазменной медицины, работающих при атмосферном давлении. (a) и (b) показывают газовую плазменную ручку, в которой холодный слаботочный диэлектрический барьерный разряд возбуждается импульсным или колеблющимся напряжением, подаваемым на (a) два электрода, окружающие диэлектрическую трубку, несущую газ, и (b) один электрод за пределами диэлектрическая трубка и другой электрод внутри и коаксиальный с трубкой.В обоих случаях (а) и (b) в текущем газе образуется шлейф, несущий химически активные вещества в зону обработки. Область лечения может быть или не быть частью схемы. (c) показывает хирургический инструмент для обработки ткани с использованием плазмы горячего газа при более высоком токе. Область обработки составляет часть контура, в котором тепло передается за счет газоплазменного разряда и путем прямого омического нагрева от тока, переносимого в газовой плазме
А, количество активных частиц
Во время создания газовой плазмы диапазон реактивных химических веществ.В качестве неисключительного списка к ним относятся перекись водорода, гидроксильные радикалы, оксид азота, нитрат- и нитрит-ионы, синглетный кислород, супероксид и озон. Многие из этих химических веществ производятся лучами излучения пациента во время лучевой терапии (Ji et al., 2019). Принято считать, что активные формы кислорода (ROS), активные формы азота (RNS) и активные формы кислорода и азота (RONS) несут ответственность за эффективность растворов, активируемых газовой плазмой и газовой плазмой, при лечении рака (Privat-Maldonado и другие.2019a; Kaushik et al. 2018; Могилы 2012). Предполагается, что некоторые из наблюдаемых положительных эффектов вызваны синергическим взаимодействием между химически активными частицами, которые генерируются газовой плазмой, воздействующей на раствор (Girard et al., 2016; Kurake et al., 2016). Для более глубокого изучения физики образования реактивных частиц в газовой плазме читатель может обратиться к обширному обзору, предоставленному Лу и др. (2016), а для получения дополнительной информации о химии реакционноспособных частиц читатель может обратиться к Kaushik et al.(2018).
Обнаружение присутствия и измерение концентрации химически активных веществ — непростая задача; короткая продолжительность жизни некоторых из этих видов, неизвестные промежуточные соединения и огромное количество агентов, уже присутствующих в некоторых обработанных растворах, таких как среда для культивирования клеток, затрудняют полную характеристику реактивных видов в растворе (Горбанев и др., 2018). Параметры процесса, используемого для создания активированного раствора, влияют на концентрацию химически активных веществ и, следовательно, на их биологические эффекты.Состав и объем обрабатываемого раствора, коэффициент разбавления, состав газовой плазмы, свойства и время нанесения, расстояние между шлейфом газовой плазмы и поверхностью раствора — все это влияет на тип и концентрацию образующихся химически активных веществ (Takeda et al.2017). Ключевое различие между прямой обработкой газовой плазмой и обработкой растворами, активированными газовой плазмой, заключается в наборе химически активных частиц из-за различного времени жизни частиц. Прямая обработка газовой плазмой позволяет использовать очень короткоживущие частицы, в то время как растворы, активируемые газовой плазмой, содержат набор более долгоживущих частиц, в зависимости от времени их хранения.Время жизни различных видов в растворе было смоделировано (Hamaguchi 2013), но при экспериментальном определении они сильно зависят от типа обрабатываемого раствора и pH. Физиологические условия, наблюдаемые при лечении in vivo, будут влиять на продолжительность жизни (Szili et al. 2018). На рисунке показано распределение прогнозируемых концентраций химически активных веществ в чистой воде в зависимости от времени обработки газовой плазмой, а в таблице представлена дополнительная информация об их сроках службы после окончания воздействия газовой плазмы.
Смоделированная плотность химически активных веществ как функция времени воздействия на чистую воду газовой плазмы, при условии, что в газовой плазме образуются радикалы OH и NO. Предполагаемые скорости растворения: ОН: 1,0 × 10 — 1 моль л -1 с -1 и NO: 7 . 6 × 10 — 4 моль л −1 с −1 . Воспроизведено с разрешения Hamaguchi (2013) и AIP Publishing
Таблица 1
Диапазон реактивных частиц, образующихся в шлейфе газовой плазмы, и их свойства, относящиеся к клеточным механизмам
Название | Характеристики и поколение | Период полураспада | Реакции |
---|---|---|---|
Супероксидный радикал (O 2 — ) | Отрицательный ион, образованный одним электроном восстановления газообразного кислорода.Способен окисляться до кислорода или восстанавливаться до перекиси водорода (Villamena 2013). Встречается в природе при окислении гемоглобина до метгемоглобина | 10 −5 с период полураспада в физиологических условиях (Villamena 2013) | Участвует в путях, индуцирующих апоптоз HOCl и ONOO (Privat-Maldonado et al. 2019a). Предшественник в образовании других высокореактивных видов (Villamena 2013). Участвует в коагуляции с NO (Kong et al. 2009) |
Перекись водорода (H 2 O 2 ) | Относительно стабильная слабая кислота с сильными окислительными свойствами Действует как клеточный мессенджер, окисляя внутриклеточные тиолы (Villamena 2013 ), и играет важную роль в клеточном окислении и развитии рака. | > минутный период полураспада в физиологических условиях (Villamena 2013) | Уменьшает внутриклеточный глутатион (Privat-Maldonado et al. 2019a) Вызывает перекисное окисление липидов и повреждение белков и ДНК в результате окисления Villamena 2013) |
Гидроксильный радикал (OH ) • ) | Самый реактивный и короткоживущий из всех радикалов (Villamena 2013) | <10 −9 с период полураспада в физиологических условиях (Villamena 2013) | Вызывает перекисное окисление липидов клеточной мембраны (Privat -Maldonado et al.2019а). Реагирует путем отвода водорода, электрофильного присоединения и радикально-радикальных реакций. Играет прямую роль в инициации окислительного повреждения макромолекул и напрямую реагирует со всеми четырьмя азотистыми основаниями (Villamena 2013). |
Синглетный кислород ( 1 O 2 ) | Возбужденное состояние молекулы кислорода с парными электронами | 10 −3 –10 −6 с период полураспада в зависимости от растворителя (Villamena 2013) | Инактивирует мембранную каталазу, которая расщепляет H 2 O 2 (Privat-Maldonado et al.2019а). Реагирует только с гуанинами (Villamena 2013). Вызывает окислительный стресс, реагируя с нуклеиновыми кислотами, белками и липидами |
Оксид азота (NO • ) | Внутриклеточная сигнальная молекула, предшественник высокоокисляющих РНС, таких как ONOO и NO • (Villamena 2013) . | 1 −10 с расчетный период полураспада в физиологических условиях Graves (2014). | Повышает внутриклеточные уровни RONS и повреждает митохондрии (Kaushik et al.2018). Важный клеточный мессенджер, важный для функционирования сосудов (Song et al. 2014). Участвует в коагуляции, воспалительных процессах и зависимых от концентрации реакциях с H 2 O 2 для контроля апоптоза (Kong et al. 2009) |
Диоксид азота (NO • 2 ) | Радикальный оксид азота | <10 −6 с расчетная продолжительность жизни в физиологических условиях Graves (2014) | Быстро считывается с водой с образованием нитритов и нитратов.Реагирует посредством отрыва водорода, присоединения по связям C = C, переноса кислорода и электронов, а также радикально-радикальных реакций (Villamena 2013) |
Пероксинитрит (ONOO — ) | Образуется в результате реакции NO и O 2 — (Лу и др., 2016). | Скорость радикального расщепления <10 -6 с (Villamena 2013) | Участвует в индуцирующем апоптоз сигнальном пути (Privat-Maldonado et al. 2019a) и может реагировать на активных сайтах белков, вызывая нитрование и расщепление белков, что приводит к дезактивация ферментов.Истощает NO (Сонг и др., 2014) |
Нитриты (NO 2 —) | Вырабатываются реакциями фагоцитоза, стабильны и, следовательно, являются хорошим косвенным индикатором концентрации NO (Лу и др., 2019). | минут, Лу и др. (2019) | Синергетическое действие с H 2 O 2 (Bauer 2019) |
Нитрат (NO 3 —) | Вырабатывается реакциями фагоцитоза, стабильно и, следовательно, хороший косвенный индикатор NO концентрация (Лу и др.2019). | минут, Лу и др. (2019) | Сольватация HNO 3 — в воде снижает pH за счет реакции гидролиза (Lu et al., 2016), которая, как известно, действует в синергии с другими реактивными частицами, вызывая сильные бактерицидные эффекты (Lu et al. 2016) |
Wende et al. (2015) предоставляют нам смоделированные и экспериментальные данные о влиянии состава газа, дистанции обработки и временной задержки косвенного применения на тип и плотность образующихся химически активных веществ.Дуан и др. (2017) подтвердили концентрацию различных химически активных веществ, образующихся в результате прямой обработки газовой плазмой, в зависимости от глубины проникновения через мышечную ткань свиньи (см. Рис.). Большинство видов проникают в мышечную ткань менее чем на 2 мм, что говорит о том, что прямая обработка газовой плазмой является лишь незначительной. Однако, повторив эксперимент и поместив различные растворы под мышечные срезы, Nie et al. (2018) обнаружили, что концентрации активных частиц изменяются в соответствии с составом раствора.Больше H 2 O 2 было обнаружено в растворах, содержащих органические молекулы (глюкоза или человеческая сыворотка), и уровни NO 2 — и NO 3 — являются самыми высокими в растворах, содержащих человеческую сыворотку. . Это указывает на то, что не только активные вещества диффундируют через ткани, но и происходят реакции с окружающей жидкостью, влияющие на их концентрацию. Кроме того, эти результаты позволяют лучше понять синергетические действия, предложенные Kurake et al.(2016) и Girard et al. (2016) и подчеркивают необходимость лучшего понимания активности RONS в различных биологических контекстах для достижения воспроизводимых результатов.
Влияние времени обработки газовой плазмой и толщины ткани на образование реактивных частиц в фосфатно-солевом буфере и воде. График (а) демонстрирует влияние обработки газовой плазмой на pH в воде через разную толщину мускулов свиньи; графики (b) — (d) отражают влияние обработки газовой плазмой на ионы нитрата и нитрита вместе, ионы нитрита по отдельности и пероксид водорода соответственно в PBS через мышцы свиньи различной толщины.Адаптировано с разрешения Duan et al. (2017) и AIP Publishing
Пока неясно, как разработать конкретные комбинации этих элементов в оптимальном протоколе лечения, но широко наблюдается, что существует зависимость «доза-реакция»; то есть увеличенное время обработки газовой плазмой увеличивает эффективность раствора (Lafontaine et al., 2020; Liu et al., 2019; Tanaka et al., 2019; Takeda et al., 2017; Chen et al., 2017; Tanaka et al., 2011). ). Ян и др. (2016) показали, что определенные компоненты в среде для культивирования клеток вызывают деградацию некоторых из этих реактивных видов, как и фетальная бычья сыворотка (Kaushik et al.2018), но этого не происходит с более простыми растворами, такими как фосфатно-солевой буфер (PBS). Существуют разные мнения о продолжительности жизни различных активированных растворов, при этом в некоторых отчетах (Tanaka et al. 2011) указывается, что время жизни активированной газовой плазмой среды составляет от 8 до 18 часов, хотя Yan et al. (2016) сообщают о значительном разложении H 2 O 2 в среде, активированной газовой плазмой, после трех дней хранения при низких температурах. Напротив, Tanaka et al. (2016) обнаружили, что PBS, замороженный при температурах ниже -80 ° C, сохранял свои противораковые эффекты в течение 3 месяцев и что три цикла замораживания-оттаивания активированного газовой плазмой раствора лактата, замороженного при -150 ° C, сохраняли аналогичные уровни H . 2 O 2 в виде свежеобработанных растворов.Эти различия могут возникать из-за разных методов определения «срока службы» решения. Уровни H 2 O 2 и способность к уничтожению клеток, измеренная с помощью анализа, такого как анализ МТТ, который измеряет жизнеспособность и пролиферацию клеток, являются двумя такими методами. Способность уничтожать клетки является более решающей конечной точкой, а время обработки газовой плазмой является ключевой переменной, которую необходимо контролировать.
Апоптоз — это запрограммированная смерть клетки в процессе упорядоченного закрытия, ведущего к очищению иммунной системой, тогда как некроз — это преждевременная и незапланированная смерть клетки, которая приводит к потере целостности мембраны и высвобождению содержимого клетки во внеклеточные области.Продолжает накапливаться доказательства причастности активных форм кислорода и азота к избирательному апоптозу раковых клеток, опосредованному газовой плазмой (Sato et al. 2018; Liu et al. 2019; Welz et al. 2015; Ishaq et al. 2015), хотя есть доказательства индукции некроза газовой плазмой (Akhlaghi et al., 2016; Virard et al. 2015; Kim et al. 2010), а также доказательства того, что граница между апоптозом и некрозом зависит от дозы (Chauvin et al., 2019; Hirst et al. др. 2015; Фридман и др. 2007). Возможно, что переход от апоптоза к некрозу зависит от источника газовой плазмы, но это трудно определить, учитывая большое разнообразие устройств газовой плазмы, используемых в этих экспериментах.Для более подробного изучения механизмов гибели клеток, индуцированной газовой плазмой, и ее влияния на микроокружение опухоли, читатель может обратиться к обширным обзорам Privat-Maldonado et al. (2019a) и Semmler et al. (2020).
Здесь кратко описаны некоторые механизмы, с помощью которых RONS оказывает свое действие на раковые клетки. В силу различий в метаболизме и трансляции белка между злокачественными и незлокачественными клетками раковые клетки обычно имеют более высокий уровень внутриклеточного RONS и более высокий исходный уровень окислительно-восстановительных реакций, чем незлокачественные клетки.Таким образом, раковые клетки должны работать больше, чтобы поддерживать адекватный уровень антиоксидантов для предотвращения апоптоза. Если уровень внутриклеточного RONS еще больше увеличивается, гены антиоксидантов не могут увеличивать продукцию для защиты раковых клеток, и происходит селективный апоптоз раковых клеток (Privat-Maldonado et al. 2019a; Graves 2012).
Свободнорадикальная молекула оксида азота NO • , как известно, проникает через клеточную мембрану, вызывая повреждение митохондрий и повышая уровень внутриклеточных АФК (Kaushik et al.2018). Синглетный кислород, возбужденное состояние молекулы кислорода, инактивирует антиоксидантные ферменты каталазу и супероксиддисмутазу, которые повышают чувствительность раковых клеток к атаке гидроксильных радикалов (Schuster et al. 2018). ОН • , как известно, атакует клеточную мембрану, вызывая перекисное окисление липидов и апоптоз (Villamena 2013). H 2 O 2 , как сообщается, способен проникать в клетку через аквапорины, которые в большей степени экспрессируются в раковых клетках, чем в нормальных клетках, что позволяет большему количеству АФК проникать в клетку и вызывать апоптоз посредством окислительного стресса (Xiang et al.2018; Ян и др. 2017). Различия в составе клеточных мембран также могут быть фактором избирательного действия RONS при лечении рака. Недавнее исследование продемонстрировало, что уровень проникновения RONS в везикулы зависит от уровня насыщенных (только одинарные углерод-углеродные связи) и ненасыщенных (по крайней мере, одна двойная углерод-углеродная связь) фосфолипидов в бислое везикул (Van der Paal et al. . 2019). Ненасыщенные связи легче окисляются RONS, которые начинают увеличивать полярность мембраны и дополнительно облегчают прохождение RONS через мембрану.Было показано, что раковые клетки имеют более высокие концентрации фосфатидилэтаноламина, что также было показано в этом эксперименте для облегчения проникновения RONS в везикулы с уже высокими уровнями ненасыщенных фосфолипидов, образующих бислой. Кроме того, присутствие фосфатидилэтаноламина в везикулах только с насыщенными фосфолипидами, образующими бислой, имело защитный эффект на проникновение RONS. Перекисное окисление фосфолипидов в бислое может привести к начальной жесткости мембраны и повышенной текучести.Это перекисное окисление может привести к изменениям в структуре, динамике и сборке плазматической мембраны, облегчая формирование пор и проникновение большего количества RONS в клетку (Privat-Maldonado et al. 2019b).
Было показано, что обработка газовой плазмой и активированной газовой плазмой средой увеличивает уровни каспазы-3, каспазы-7 (Utsumi et al. 2013; Tanaka et al. 2011) и каспазы-9 (Liu et al. 2019), которые участвуют в сигнальных путях апоптоза. Adhikari et al. (2019) обнаружили доказательства нарушения механизмов репарации ДНК и повышенной экспрессии генов, индуцирующих апоптоз, и снижения уровней сигнальных молекул выживания клеток, что также было обнаружено Tanaka et al.(2011). Сообщалось об изменении клеточной передачи сигналов в трижды отрицательных клетках рака молочной железы со снижением уровней JNK / MAPK, важного пути пролиферации, который уже активирован в этих клетках. Недавно Tanaka et al. (2019) сравнили активированную газовой плазмой среду с активированным газовой плазмой лактатным раствором Рингера на клетках глиобластомы. В среде было обнаружено большее производство АФК, чем в растворе лактата, и хотя экспрессия антиоксидантных генов не изменилась ни в одной из групп, активированная среда действительно индуцировала повышенную экспрессию связанных со стрессом генов, индуцирующих апоптоз.С другой стороны, активация лактата подавляет сигнальные сети выживания и пролиферации. (Для более полного описания путей и эффектов читателя отсылаем к Privat-Maldonado et al. (2019a).)
Хотя некоторые механизмы образования химически активных частиц, производимых газовой плазмой, понятны, усиление воздействия газа Активированные плазмой растворы по сравнению с растворами отдельных реактивных частиц полностью не объяснены. Это могло произойти из-за множества промежуточных продуктов или других короткоживущих видов, которые трудно обнаружить экспериментально, или из-за неизвестных реакций с компонентами растворов.Этот пробел в наших знаниях особенно важно заполнить, так как неизвестные химически активные вещества могут вызывать нежелательные побочные эффекты на организм.
Как влияет на здоровые клетки?
Воздействие обработки газовой плазмой на здоровые клетки ограничивает допустимую дозу. Эффективные методы лечения рака — это те, которые имеют высокий терапевтический коэффициент, представляющий собой соотношение воздействия на раковые клетки по сравнению с воздействием на здоровые клетки. В более точных терминах, заимствуя определение из лучевой терапии, терапевтическое соотношение — это отношение доз для заданного уровня ответа для раковых клеток по сравнению с нормальными клетками (Willey et al.2016, рис.). Ключом к оценке терапевтического соотношения для лечения газовой плазмой является определение воздействия на нормальные клетки. Наше понимание воздействия газовой плазмы на нормальные клетки основано на экспериментах in vitro и исследованиях на животных. Многие эксперименты на клетках показывают, что растворы, активированные газовой плазмой и газовой плазмой, обладают избирательным индуцирующим апоптоз действием на раковые клетки по сравнению с таковым на нормальные клетки (Xiang et al. 2018; Yan et al. 2018; Mohades et al. 2016) ; Танака и др. 2011).Как пишет Kaushik et al. 2018 важно отметить, что все еще существует предел, до которого здоровые клетки могут противостоять повышенной концентрации АФК из газовой плазмы и растворов, активируемых газовой плазмой. Кураке и др. (2016) обнаружили селективность глиобластомы человека по сравнению с нормальными эпителиальными клетками груди человека, хотя отрицательные эффекты на нормальные клетки начали проявляться при времени обработки средой 180 секунд, после чего все клетки глиобластомы были мертвы. Экспериментальная выживаемость клеток была дополнительно определена Mohades et al.(2017), которые сообщили о 90% гибели клеток при плоскоклеточном раке, обработанном 4-минутной средой, но только 20% снижении жизнеспособности здоровых клеток почек собаки при 6-минутном воздействии среды. Чтобы убить 100% здоровых клеток, среду необходимо было экспонировать в течение 10 мин. На рисунке показана разница в жизнеспособности опухолевых и нормальных клеток.
Терапевтическое соотношение — это соотношение доз для назначенного уровня ответа для раковых клеток по сравнению с нормальными клетками
Экспериментальные данные, показывающие дифференциальную чувствительность к лечению средой, активируемой газовой плазмой, для плоскоклеточного рака мочевого пузыря (клетки ScaBER) и не -раковые эпителиальные клетки почек собак (MDCK).Воспроизведено с разрешения Laroussi (2018) из исходных данных Mohades et al. (2016)
Столь большое терапевтическое соотношение in vitro является положительным показателем терапевтического соотношения, которое можно использовать для лечения рака in vivo. Однако недавний эксперимент Biscop et al. (2019) указывает, что избирательность может быть правильно определена только при учете типа клеток, типа рака и типа среды. Было обнаружено, что на селективность обработки PBS, активируемой газовой плазмой, влиял тип среды, а не различия между раковыми и нормальными клетками, и снижение скорости пролиферации клеток существенно не отличалось для здоровых и злокачественных клеток одного и того же типа, когда культивируют в той же среде.Это было связано с тем, что разные типы клеток имеют разные уровни экспрессии генов, которые по-разному реагируют на обработку газовой плазмой, а более современные типы сред для культивирования клеток имеют более высокие уровни органических молекул и поглотителей АФК. Влияние выбора среды на жизнеспособность клеток было менее выраженным при прямой газовой плазменной обработке, так как среду удаляли перед применением газовой плазмы. Следовательно, авторы утверждают, что селективность заключается в оптимизации условий для производства достаточного количества RONS для подавления злокачественных клеток без подавления здоровых клеток.Это важный фактор, который следует учитывать при проведении экспериментов на клеточных культурах. Эксперименты на клеточных культурах представляют собой информативную и универсальную экспериментальную модель, которая дает глубокое понимание эффектов и механизмов лечения рака.
Что мы знаем об эффектах in vivo?
Мыши представляют собой полезную модель для исследований in vivo из-за их высокой репродуктивной способности, небольшого размера и относительной простоты ухода и содержания. Мышь стала хорошо зарекомендовавшей себя моделью для биомедицинских исследований и обычно используется для изучения генетики, нейробиологии, механизмов заболевания и новых мишеней для лекарств.Мыши BALB / c наиболее часто используются в исследованиях рака, поскольку их легко разводить, они обладают иммунодефицитом и инбредными, так что каждая мышь по существу генетически идентична и склонна к развитию опухолей (Johnson 2012). Эти характеристики позволяют исследователям использовать линии раковых клеток человека в своих исследованиях на мышах, что особенно важно для разработки новых методов лечения рака. Во многих из следующих экспериментов использовались мыши BALB / c с линиями раковых клеток человека, чтобы судить об эффективности растворов, активируемых газовой плазмой, при различных типах рака.Было показано, что активированные газовой плазмой растворы эффективны на моделях мышей против рака яичников, рака желудка, рака поджелудочной железы и меланомы как при прямом введении в опухоль, так и при внутрибрюшинных инъекциях.
На мышиной модели клеток рака яичников человека с ксенотрансплантатом NOS2 и химиорезистентной NOS2 было обнаружено, что 200 мкл активированной газовой плазмой среды (PAM), вводимые непосредственно в каждую опухоль три раза в неделю в течение 28 дней, приводили к 66% снижению Размер опухоли NOS2 и уменьшение на 52% размера опухоли NOS2, устойчивой к химиотерапии, без токсичности, некроза или анафилаксии (Utsumi et al.2013). В модели, исследующей внутрибрюшинный рак яичников человека ES2, клетки вводили с последующей инъекцией PAM через 15 минут один раз в день в течение 3 дней. Было обнаружено, что выживаемость группы лечения, которую анализировали в течение 90 дней после инъекции раковых клеток, была намного выше после 3 дней лечения, чем в контрольной группе, которая не получала лечения. Контрольная группа достигла 100% смертности через 35 дней после инъекции клеток, тогда как группа лечения достигла только 60% смертности во время эксперимента (Nakamura et al.2017).
Активированная газовой плазмой среда показала хорошую селективность в отношении установленных опухолей меланомы человека G361 у мышей. Когда опухоль достигла объема 100 мм 3 , мышей обрабатывали 200 мкл PAM, вводимого непосредственно в опухоль в течение 4 дней. Размер и вес опухоли уменьшились по сравнению с контрольной группой (Adhikari et al.2019). Лю и др. (2019) изучали эффективность солевого раствора, активированного газовой плазмой (ПАСК), несколько раз обрабатываемого на опухолях меланомы грызунов B16.Опухолям позволяли расти подкожно на спине мышей в течение 7 дней до начала лечения. 200 мкл PAS или необработанного физиологического раствора вводили ежедневно непосредственно в опухоль в течение 14 дней. Было обнаружено, что в группе 5-минутной обработки газовой плазмой, которая была самой продолжительной в этом исследовании, размер опухоли уменьшился на 78,8%. В 4- и 5-минутных группах было отмечено нагноение и образование «корок», что указывает на то, что время лечения является важным фактором.
Активированный газовой плазмой раствор лактата Рингера (PAL) оказался эффективным в снижении количества метастатических узлов рака поджелудочной железы человека у мышей, получавших прерывистый режим дозирования (Sato et al.2018). Прерывистое введение PAM задерживало образование опухоли поджелудочной железы, когда начиналось через 24 часа после инъекции раковых клеток, также уменьшая общий объем опухоли (Hattori et al. 2015). ПАМ, вводимый внутрибрюшинно на срок до 35 дней, был эффективен против установленных опухолей поджелудочной железы грызунов (Liedtke et al., 2017). Опухоли оценивали через 21 день лечения, и было обнаружено, что лечение уменьшило размер опухоли на 21% и вес на 31% по сравнению с контрольной группой. Мыши в экспериментальной группе выжили дольше, даже после окончания лечения, и не было обнаружено никаких доказательств увеличения воспалительных маркеров или индикаторов системных побочных эффектов.Интересно, что доказательства апоптоза были обнаружены не только на краях опухоли, но и внутри самой опухоли. Отсутствие свидетельств апоптоза в здоровой ткани печени или кишечника свидетельствует о хорошей селективности in vivo, что очень желательно для трансляции. Режим дозирования, аналогичный Хаттори и соавт. (2015) оказалось эффективным против развития метастазов рака желудка (Takeda et al., 2017). Только у 40% мышей в группе лечения по сравнению со 100% мышей в контрольной группе развились метастатические узелки без признаков перитонита, повреждения органов или различий в диете или весе.
Xiang et al. (2018) определили, что PAM оказал большее влияние на установленные опухоли рака молочной железы с тройным отрицательным результатом, чем на рак груди без тройного отрицательного результата, когда мышам вводили две инъекции по 100 мкл непосредственно в опухоль каждый второй день в течение 29 дней. В другом эксперименте было проведено сравнение прямого применения физической газовой плазмы и активированного газовой плазмой PBS на установленных трижды отрицательных опухолях рака молочной железы у мышей (Zhou et al. 2020). Лечение состояло из 5-минутного физического применения газовой плазмы непосредственно внутри опухоли с помощью устройства-ручки для газовой плазмы или двух инъекций 100 мкл активированного газовой плазмой PBS каждые 72 часа в течение 30 дней.Все мыши в контрольной группе, которые не получали лечения, умерли к 27 дню; три мыши из группы, получавшей PBS, погибли к 30 дню; и все мыши из группы газоплазменных загонов выжили до конца исследования. Оба лечения были эффективны в снижении роста и разрастания опухоли, несмотря на различия в выживаемости. Оба препарата эффективно вернули пораженную опухолью почечную функцию, а также иммунные и воспалительные маркеры в норму, хотя ручка с газовой плазмой была немного более эффективной, чем PBS в этом отношении.Икеда и др. (2018) обнаружили, что PAM эффективен против клеток, вызывающих рак, при ежедневных внутрибрюшных инъекциях. Однако трудно количественно оценить, насколько это было эффективно, поскольку сами размеры опухоли оценивались только путем пальпации живота.
Dehui et al. (2018) исследовали эффекты воды, активированной газовой плазмой, вводимой путем промывания полости рта три раза в день в течение 2 недель, а также острые токсические эффекты у мышей с ослабленным иммунитетом, не страдающих раком. Две группы лечения, состоящие из шести мышей в каждой, обрабатывали три раза в день водой, активированной в течение 2 или 4 минут.Для измерения эффектов острой токсичности другую группу из шести мышей обрабатывали три раза в день в течение 2 дней водой, которую активировали в течение 15 минут. Время обработки раствора было таким же, как и время лечения, которое давало терапевтический эффект, как описано выше. Отслеживалось влияние воды, активированной газовой плазмой, на общее самочувствие, психическое состояние, поведение, диету, почечную активность и вес. Были проведены исследования тканей жизненно важных органов и мониторинг воздействия на кровь и сывороточные эффекты. В обеих группах не было обнаружено отрицательного воздействия на легкие, сердце, печень, селезенку или почки; не наблюдалось изменений функции почек, электролитного баланса, метаболизма глюкозы или липидов.Единственный эффект, который можно было обнаружить в анализе крови, — это повышение уровней моноцитов и нейтрофилов, что указывает на то, что обработка водой, активированной газовой плазмой, вызывала иммунные ответы у мышей с ослабленным иммунитетом. Несмотря на отсутствие каких-либо повреждений органов, иммунный ответ у мышей с ослабленным иммунитетом очень благоприятен. Два ключевых различия между этим исследованием и другими, дающими терапевтические доказательства, заключаются в том, что были активированы разные жидкие среды и использовался другой метод введения.
Хотя эти результаты очень многообещающие в качестве потенциального нового лечения рака или адъювантной терапии, из разнообразного набора методологий, описанных выше, очевидно, что существует много нерешенных вопросов, которые требуют изучения, прежде чем лечение газовой плазмой может быть переведено в клиническую практику. В каждом эксперименте использовались разные типы растворов, разные плазменные системы, разные объемы обработки и режимы дозирования; разработка стандартизированной дозы и режима дозирования является обязательной для перевода.Было показано, что лечение растворами, активированными газовой плазмой, эффективно снижает метастатический потенциал рака поджелудочной железы и желудка, но на сегодняшний день неизвестно, может ли это лечение привести к полной ремиссии. Как лечение газовой плазмой влияет на повторное появление опухоли, может ли оно иметь профилактический эффект, а также побочные эффекты длительного лечения раствором, активируемым газовой плазмой, еще предстоит определить. Лю и др. (2019) отметили, что при длительном лечении физиологическим раствором наблюдался локальный некроз.Ни в одном другом исследовании не сообщалось об отрицательных побочных эффектах, несмотря на то, что в большинстве случаев использовалось аналогичное, если не более длительное время активации раствора. Из-за небольшого числа экспериментов с использованием физиологического раствора пока неизвестно, является ли это особенностью физиологического раствора, обработанного газовой плазмой, или могут быть задействованы другие факторы. Некоторые экспериментальные схемы демонстрируют эффективность в предотвращении метастазирования и замедлении роста опухоли при раннем введении активированных растворов; однако неясно, насколько эффективным будет это лечение при уже выявленных метастазах в поджелудочной железе и желудке.Мы рекомендуем, чтобы оптимизация параметров активации газовой плазмы и разработка протоколов лечения были тщательно оценены и адаптированы для использования в клинических ситуациях. Жизненно важно, чтобы в будущей работе использовался общий набор растворов и процедур введения, чтобы можно было тщательно оценить терапевтическое соотношение для этих методов лечения. До сих пор результаты экспериментов на мышах были многообещающими, но еще предстоит проделать большую работу, прежде чем обработка раствора, активируемого газовой плазмой, сможет быть переведена в испытания на людях.
Устройства и клинические испытания
Физические устройства газовой плазмы уже доступны для применения в дерматологии, стоматологии и хирургии. В этих устройствах используется два типа газовой плазмы: искровой разряд и тлеющий разряд. Искровой разряд — это класс газоплазменного разряда, в котором газ нагревается значительно выше температуры окружающей среды за счет прохождения относительно высокой плотности тока в локализованном нитевидном разряде. Может происходить некоторое удаление материала с обычно проводящей поверхности, которая действует как источник разряда.Искровой разряд в газе (см. Рис.) При атмосферном давлении обычно генерируется высоким напряжением, создавая лавинный разряд, когда электрическое поле в зазоре между двумя проводниками превышает значение пробоя.
Когда искровой разряд работает в водной среде, быстрая доставка тепла за счет омической диссипации в локализованную область жидкости часто приводит к образованию пузырьков пара в процессе, известном как кавитация. После образования искрового разряда пузырьки быстро охлаждаются и схлопываются, что приводит к механическому приложению давления к окружающим объектам (Palanker et al.2001). При использовании в контакте с тканью в хирургии искровой разряд может иметь режущую способность, когда механические силы кавитации разрывают ткань и при подходящих условиях создают аккуратный разрез с минимальным тепловым повреждением окружающей ткани. Искровая резка в хирургии в некоторых отношениях похожа на лазерную резку, где локальная энергия передается посредством лазерного луча. Когда используются более мощные искровые разряды, газовая плазма становится более горячей, что позволяет прижигать кровеносные сосуды, чтобы остановить кровоток во время операции.
PEAK PlasmaBlade от Medtronic является примером клинического применения устройства искрового разряда в онкологической хирургии (см. Рис. И). Он использовался для ряда операций, включая мастэктомию и злокачественную лампэктомию. Однако по сравнению с традиционной электрохирургией и использованием хирургического скальпеля газовый PlasmaBlade приводит к уменьшению глубины термического повреждения на 74%, менее серьезному рубцеванию, повышению прочности раны и снижению воспалительной реакции во время разреза (Schlosshauer et al.2020; Ruidiaz et al. 2011b). Chiappa et al. (2018) в своем предварительном исследовании обнаружили, что PlasmaBlade снижает частоту образования серомы после операции по поводу рака груди, в то время как Dogan et al. (2013) обнаружили статистически значимое уменьшение объема и продолжительности дренирования по сравнению с традиционной электрокоагуляцией. Доган и соавт. Не сообщили о каких-либо существенных различиях между группами по продолжительности операции, кровопотере, сероме, гематоме, инфекции области хирургического вмешательства, некрозу лоскута или времени до начала упражнений для рук.Напротив, Alptekin et al. (2017) сообщили, что PlasmaBlade привел к увеличению продолжительности и объема дренажа из операционного поля по сравнению с электрокаутерией.
Изображение плазменных стримеров PlasmaBlade, генерирующих газовую плазму. Воспроизведено с разрешения Palanker et al. (2001) и разрешение передано через Copyright Clearance Center, Inc.
PlasmaBlade также использовался в пилотном исследовании с участием 20 пациентов для определения воздействия на края опухоли и термическое повреждение при злокачественной лампэктомии молочной железы Ruidiaz et al.(2011a). PlasmaBlade уменьшил глубину денатурации коллагена, глубину слияния ткани и глубину искажения, все это влияет на классификацию краев опухоли и, таким образом, на определение будущих планов лечения для этого пациента. Это особенно важно для предотвращения ложных определений краев опухоли, которые влияют на назначение послеоперационного облучения, поскольку большие участки нечитаемой ткани могут маскировать присутствие оставшихся раковых клеток. Воздействие PlasmaBlade сокращает время пребывания в больнице и ускоряет заживление, что позволяет пациенту перейти к другому лечению.Тлеющий разряд — это более холодный и протяженный тип разряда, возникающий в газе при приложении электрического поля пробоя. Существуют две удобные конфигурации электродов для формирования тлеющего разряда в газе, протекающем через капиллярную трубку малого диаметра, для создания газовой плазменной струи атмосферного давления. Одна конфигурация имеет два электрода снаружи капилляра, а другая — один электрод снаружи капилляра, а другой электрод внутри и коаксиальный с капилляром (см.рис.). Между электродами подаются импульсы постоянного тока с частотой, которая может изменяться в широком диапазоне. В качестве альтернативы можно подавать непрерывный синусоидальный сигнал. В воздухе такие разряды создают широкий спектр реактивных частиц, которые возникают в результате взаимодействия электронов в разряде с молекулами воздуха. Как обсуждалось в разделе «Что такое газовая плазма и что такое раствор, активируемый газовой плазмой?», Концентрация и типы образующихся радикалов зависят от газа (Barni et al., 2014), продолжительности работы и источника питания (Lu et al. al.2016).
KINPen является примером коаксиального плазменного устройства с тлеющим разрядом, которое используется в клинических целях; он был лицензирован для лечения инфекционных кожных заболеваний и инфицированных ран с 2013 года (Metelmann et al. 2015), и было показано, что он оказывает значительное влияние на местнораспространенный рак головы и шеи, схему которого можно найти в Schuster et al. (2016). Schuster et al. (2016) согласны с Metelmann et al. (2015) в том смысле, что пациенты продемонстрировали хорошую переносимость лечения газовой плазмой, уменьшение запаха, снижение потребности в обезболивающих и в некоторых случаях улучшение веса, причем наиболее сильными побочными эффектами были неприятный вкус и истощение.Это объясняется избирательным воздействием на бактериальную нагрузку изъязвленных опухолей, которое не вредит окружающей здоровой ткани (Schuster et al. 2018). Кроме того, само лечение безболезненно, что снижает потребность в анестезии, а устройство является портативным, что делает его более универсальным для лечения. Metelmann et al. (2018) обнаружили, что у двух пациентов размер опухоли уменьшился на 80% в результате прямого лечения газовой плазмой, пять пациентов сообщили о значительном улучшении запаха инфицированной язвы и четверо показали меньшую потребность в обезболивающих.К сожалению, необходимо отметить, что в этом исследовании только один из шести участников (один из тех, кто показал уменьшение размера опухоли на 80%) выжил, чтобы увидеть завершение исследования. Из четырех других участников у трех не наблюдалось увеличения размера опухоли, а у одного не наблюдалось никаких изменений вплоть до выхода из исследования.
Canady Helios Plasma Scalpel — это гибкое устройство, которое можно использовать для генерации либо искрового разряда для хирургии, либо тлеющего разряда для обработки газовой плазмой (рис.). В настоящее время проводится клиническое испытание под номером {«type»: «клиническое испытание», «attrs»: {«text»: «NCT04267575», «term_id»: «NCT04267575»}} NCT04267575 с использованием плазменного скальпеля Canady Helios. устройство на хирургическом крае и на макроскопических участках опухоли, где газовая плазма будет распылена в область резецированного края опухоли после удаления с целью выборочного воздействия на остаточные злокачественные клетки (см. рис.). Похожее устройство — J-Plasma от Apyx Medical, которое изучается для использования при рассечении и закрытии лимфатических каналов (номер {«type»: «клиническое испытание», «attrs»: {«text»: «NCT02658851) «,» term_id «:» NCT02658851 «}} NCT02658851).
Гибридный скальпель Canady в (а) режиме скальпеля (горячий), (б) режиме газовой плазмы (холодный) и (В) режиме коагулятора плазмы аргона (горячий). Воспроизведено из Ly et al. (2018)
Одно устройство, которое может выполнять абляцию и прижигание, а также выборочно нацеливать злокачественные клетки в интраоперационных условиях, может быть очень полезным для хирургии рака. Кроме того, повышенная портативность и универсальность лечебных устройств могут иметь важное значение для повышения доступности лечения рака в географически удаленных местах.
Как лечение газовой плазмой соотносится с существующими методами лечения рака?
На сегодняшний день лечение холодной газовой плазмой и раствором, активированным газовой плазмой, по-видимому, очень хорошо переносится в клинических и доклинических испытаниях. Dehui et al. (2018) сообщают об усилении экспрессии иммунных клеток, в то время как другие сообщают об отсутствии вредных эффектов с точки зрения потери веса мышей между экспериментальной и контрольной группами (Накамура и др., 2017; Танака и др., 2016). Schuster et al. (2016) сообщают о побочных эффектах от легкой до умеренной степени с хорошей общей переносимостью и даже увеличением веса у людей, подвергающихся лечению плазмой холодного газа.Отсутствие сообщений о побочных эффектах обнадеживает, учитывая известные побочные эффекты многих существующих методов лечения рака. Хирургия, химиотерапия и лучевая терапия сегодня являются наиболее распространенными методами лечения рака. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Хирургия инвазивна, но эффективна при удалении солидных опухолей. Химиотерапия относительно проста в применении, хотя побочные эффекты системного характера лечения могут затруднить соблюдение режима лечения и повторное лечение для пациента.Ионизирующее излучение, когда оно доставляется в известных дозах и при соблюдении четкого режима лечения, является смертельным для живых тканей, и по этой причине в клинической практике лучевой терапии основное внимание уделяется объемному распределению дозы в организме и контролю количества и времени введения дозы. администрация. Сходство между газовой плазмой и ионизирующим излучением в их генерации реактивных частиц и индукции разрывов цепей ДНК указывает на то, что газовая плазма может быть использована в качестве эффективного лечения рака, но также должна служить предупреждением о необходимости ее безопасности и механизмов действия. быть предсказуемым и понятным.Радиация вызывает множество эффектов, в том числе на легкие, сердце, кожу, кишечник, почки, иммунную функцию и нервную систему, в дополнение к гибели раковых клеток. В лучевой терапии прямое нацеливание на молекулы ДНК приводит к гибели, мутации или аберрациям при разрыве цепей ДНК и косвенно к образованию радикалов при радиолизе воды. Этот эффект радиолиза генерирует реактивные частицы, такие как гидроксид-радикалы и сольватированные электроны, которые способны оказывать свое разрушающее действие на биомолекулы не только на клетку-мишень, диффундируя через соседние клетки (Selman 1983).В лучевой терапии была проделана большая работа по разработке протоколов лечения, чтобы максимизировать влияние на контроль опухолей и минимизировать острые и поздние воздействия на здоровые ткани. Например, более высокие дозы вызывают меньше побочных эффектов, но эффективно контролируют рост опухоли, если доза разделена на равные части (Hall 1988). Такое фракционирование доставки дозы имеет менее интенсивный иммуносупрессивный эффект, чем единичные дозы. Хотя есть свидетельства того, что облучение подавляет образование антител и фагоцитарное действие макрофагов, увеличивая риск бактериальной инфекции у пациента (Selman 1983), при лечении газовой плазмой такие иммуносупрессивные эффекты не наблюдаются на этой стадии; на самом деле он может стимулировать иммуностимулирующий эффект (Dehui et al.2018). Следовательно, обработка газовой плазмой может иметь преимущество перед традиционной лучевой терапией при лечении некоторых видов рака.
Недавняя статья Lafontaine et al. (2020) проводит прямое сравнение между обработкой плазмой холодным газом и облучением большого спектра клеток рака молочной железы in vitro, в дополнение к изучению любых эффектов этих двух методов лечения, применяемых как вместе, так и отдельно с химиотерапевтическим препаратом олапариб. Было установлено, что чувствительность раковых клеток к лучевой терапии хорошо коррелировала с чувствительностью к прямому применению газовой плазмы (см.рис.), и синергетическое действие между облучением и применением газовой плазмы было обнаружено в подмножестве раковых клеток. Было обнаружено, что совместное введение как газовой плазмы, так и облучения отдельно с олапарибом оказывает аналогичное усиление эффектов по сравнению с их соответствующими отдельными видами терапии, что указывает на то, что совместное лечение с олапарибом может быть эффективным способом улучшения реакции как газовой плазмы, так и лучевой терапии без увеличения в побочных эффектах. Эффекты этого лечения еще предстоит увидеть на нормальных клетках и in vivo; тем не менее, это обнадеживающий шаг к улучшению результатов уже имеющихся методов лечения.
Сравнение дозы, необходимой для газовой плазмы и излучения, чтобы вызвать снижение скорости роста (GR) на 50%. Показатели GR позволяют строить кривые доза-реакция, на которые не влияет скорость деления. Адаптировано с разрешения Lafontaine et al. (2020)
Как узнать, какую дозу давать?
Плазма горячего газа может вызывать гипертермию, повышение температуры тела. Известно, что индукция гипертермии в опухоли перед лучевой терапией имеет клинические преимущества; однако его клиническая практика ограничена легкостью, с которой контролируемое и постоянное нагревание ткани-мишени, обеспечиваемое системой кровообращения, увеличивает локальную температуру и в сочетании с лучевой терапией может привести к улучшению клинических результатов. Datta et al.(2016). Однако это применение плазмы горячего газа находится на очень ранней стадии и не будет здесь обсуждаться.
Продемонстрировано применение плазмы холодного газа в лечении рака; однако оставшиеся проблемы связаны с режимом доставки и оптимизацией дозы. В литературе понятие относительной дозы выражается просто в терминах времени воздействия газовой плазмы. Однако определение абсолютной дозы необходимо для проведения сравнительных исследований и обеспечения воспроизводимости и точности лечения.Абсолютная доза может быть определена как созданная концентрация определенных реактивных веществ, но она еще не согласована повсеместно. Дозиметрия для обработки с использованием прямой газовой плазмы и раствора, активируемого газовой плазмой, будет зависеть от множества переменных. В настоящее время в литературе «доза», которую чаще всего называют «относительной дозой». Использование kINPen для уменьшения размера опухоли головы и шеи и его переносимости дозы обнадеживает, поскольку дает первые доказательства того, что этот протокол лечения безопасен и эффективен.Однако необходимо больше узнать о влиянии на опухоли на разных стадиях и воздействии на разные типы рака. Клинические испытания Canady Plasma Scalpel, которые еще не завершены, предоставят столь необходимые данные об эффективности и недостатках интраоперационной газоплазменной терапии для циторедукции рака. Недавняя статья Ji et al. (2019) коррелировали производство АФК как радиационной, так и газоплазменной струей in vitro. Приблизительно эквивалентные дозы были рассчитаны на основе продукции ROS как в среде, так и внутри самих клеток.Эти данные и работа Lafontaine et al. (2020) (см. Рис.) Предоставляет важную информацию для будущей работы in vitro, которая может проложить путь к аналогичной работе по сравнению доз облучения и газовой плазмы in vivo.
В настоящее время не существует установленного режима газовой плазменной обработки активированных растворов, но, по-видимому, существует предсказуемая и повторяемая общая зависимость «доза-реакция». Взаимосвязь доза-реакция является ключевым принципом терапевтических вмешательств, поскольку чрезмерные дозы могут быть скорее вредными, чем полезными.Для клинического воплощения совершенно необходимо разработать стандартизированный режим лечения, чтобы надежно обеспечивать пациентам стабильную концентрацию активных веществ для лечения. Дозы, при которых жидкости, активированные газовой плазмой, становятся вредными для здоровых клеток, были определены в культуре клеток, но еще не определены на моделях in vivo. Это, наряду с пониманием эффектов длительного приема и побочных эффектов, является препятствием, которое необходимо преодолеть перед лечением пациента.При этом большое терапевтическое соотношение, показанное в экспериментах на клеточных культурах, указывает на то, что большое терапевтическое соотношение на животных моделях также может быть достигнуто. Учитывая, что большинство методов лечения рака имеют побочные эффекты, ключевой вопрос заключается в том, перевешиваются ли побочные эффекты терапевтической пользой для пациента.
Проблемы с доставкой для перевода в клинику
Некоторые из ключевых проблем, связанных с переводом решений, активируемых холодной газовой плазмой и активируемых газовой плазмой, связаны с их режимами доставки.Поскольку прямое применение плазмы холодного газа эффективно на малых расстояниях, прямая обработка плазмой газа не может быть легко осуществлена в тех случаях, когда доступ затруднен. Устройство, предназначенное для облегчения нанесения плазмы холодного газа на ткань мозга или груди, продемонстрировало, что противораковая активность снижается с увеличением длины струи газовой плазмы. Chen et al. (2018). Следовательно, прямое применение плазмы холодного газа может быть подходящим только для легкодоступных опухолей. Применение плазмы холодного газа во время операции может иметь свои собственные ограничения, поскольку для доставки достаточной дозы необходимое время может быть неудобным во время операции.Для клинически совместимого интраоперационного лечения, когда доза при возможности однократного лечения может быть высокой, плазменные устройства с холодным газом должны иметь высокую мощность дозы, что может потребовать изменения конструкции устройства.
Введение растворов, активированных газовой плазмой, может быть трудным для пациентов, которые отвращаются к инъекциям, хотя это может быть определенным преимуществом для длительного введения в недоступные области или для рака с высоким метастатическим потенциалом. Нередко онкологические пациенты, получающие повторное лечение, имеют канюлю in situ, позволяющую доставлять лекарства через регулярные и повторяющиеся интервалы без повторных инъекций.Что касается инъекции активированных растворов, безопасность среды для культивирования клеток у людей пока неясна, но данные по хранению показывают, что более простые растворы, такие как физиологический раствор и вода, которые уже считаются безопасными для использования на людях, со временем снижают деградацию реактивных видов. . Противораковое действие солевых растворов остается стабильным в течение нескольких циклов замораживания-оттаивания и при хранении в холодильнике в течение нескольких месяцев. На практике этот вид лечения имеет значительные преимущества при лечении рака в региональных центрах, где доступ к комплексным лечебным учреждениям может быть ограничен.Таким образом, обработка газовой плазмой имеет несколько возможностей действовать прямо или косвенно через активированные растворы при лечении рака, особенно для пациентов с ограниченным доступом к традиционному лечению.
Куда двигаться дальше?
Технология газовой плазмы для хирургии относительно развита и нашла нишевое применение для коагуляции, чтобы избежать чрезмерного кровотечения. Захватывающим достижением является признание инструментов газовой плазмы в прецизионной резке, позволяющей минимизировать повреждение тканей, улучшить восстановление и уменьшить осложнения.Еще более захватывающим достижением является использование технологии газовой плазмы для лечения рака. Появляются доказательства того, что раковые клетки по-разному реагируют на нормальные клетки при прямом или косвенном воздействии газовой плазмы. Фундаментальная наука все еще активно развивается, и остаются важные вопросы. Похоже, что между реактивными видами существует синергизм, но механизмы и наиболее эффективные сочетания синергизма еще предстоит полностью понять. Синергизм, обнаруженный Lafontaine et al.(2020) между газовой плазмой и лучевой терапией и газовой плазмой и химиотерапевтическим агентом (при поддержке Сюй и др., 2019) предоставляет доказательства дальнейших возможностей для улучшения лечения рака. Например, данные об иммуногенной гибели клеток, вызванной газовой плазмой, указывают на то, что обработка газовой плазмой также может быть направлением для исследований комбинированной терапии с иммунотерапией (Azzariti et al. 2019).
Для клинического применения газоплазменной медицины в лечении рака необходимо разработать безопасные и эффективные протоколы лечения с использованием вспомогательных технологий.Чтобы добиться этого, ученым и клиницистам необходимо сотрудничать в разработке клинических испытаний с конечными точками, которые могут идентифицировать и количественно оценить преимущества и риски лечения газовой плазмой. Преимущество газоплазменной терапии рака заключается в том, что она может применяться как при прямом, так и косвенном воздействии через растворы, активируемые газовой плазмой. Несмотря на то, что доступность участка для обработки газовой плазмой может поначалу показаться проблемой, клинические представления предъявляют особые требования, которые могут быть полезны при использовании различных методов лечения.Например, ложе опухоли после иссечения можно лечить непосредственно холодной газовой плазмой, в то время как плевральную или брюшную полости лучше лечить косвенно раствором, активируемым газовой плазмой.
Среди клиницистов наблюдается относительное незнание технологии газовой плазмы и ее потенциальных преимуществ. Путь вперед — более тесное сотрудничество между клиницистами и учеными, позволяющее разрабатывать клинические испытания для конкретных видов рака и конкретных презентаций пациентов.Успешные результаты позволили бы газоплазменной терапии стать одним из спектра доступных инструментов для настройки лечения отдельных онкологических пациентов.
Благодарности
Большое спасибо графическому дизайнеру Марии Мора за ее работу над Figs. и .
Информация о финансировании
Правительство Австралии финансировало Центр исследования саркомы Криса О’Брайена Лайфхаус. Финансовая поддержка признана Австралийским национальным советом по здравоохранению и медицинским исследованиям на основании номера гранта NHMRC APP1183597 (идентификатор IRMA: 205916).
Эта работа поддержана стипендией Австралийской государственной программы обучения исследователей.
Соблюдение этических норм
Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Сноски
Примечание издателя
Springer Nature сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и сведений об учреждениях.
Ссылки
- Adhikari M, Adhikari B, Kaushik N, Lee SJ, Kaushik NK, Choi EH.Анализ роста меланомы в сыворотке крови и ткани с использованием модели ксенотрансплантата с реакцией на среду, активированную холодной атмосферной плазмой. Appl Sci. 2019; 9 (20): 4227. [Google Scholar]
- Ахлаги М., Раджаи Х., Машайек А.С., Шафиа М., Махдикия Х., Хани М., Хассан З.М., Шокри Б. Определение оптимальных условий для лечения клеток рака легких с использованием холодной атмосферной плазмы. Phys Plasmas. 2016; 23 (10): 103512. [Google Scholar]
- Almeida ND, Klein AL, Hogan E, Terhaar SJ, Kedda N, Uppal P, Sack K, Keidar M, Sherman JH (2019) Холодная атмосферная плазма в качестве дополнения к иммунотерапии мультиформной глиобластомы.World Neurosurg [PubMed]
- Alptekin H, Yılmaz H, Ozturk B, Ece I, Kafali ME, Acar F (2017) Сравнение электрокаутеризации и плазмобласти при ишемии и образовании серомы после модифицированной радикальной мастэктомии при местнораспространенном раке молочной железы. Surg Tech Dev 7 (1)
- Alrehaili AA, AlMourgi M, Gharib AF, Elsawy WH, Ismail KA, Hagag HM, Anjum F, Raafat N. Клиническое значение экспрессии p27 kip1 при распространенном раке яичников. Appl Cancer Res. 2020; 40 (1): 1–9. [Google Scholar]
- Аззарити А., Якобацци Р.М., Ди Фонте Р., Порчелли Л., Гристина Р., Фавиа П., Фракасси Ф., Трицио И., Сильвестрис Н., Гуида Дж. И др.Активированная плазмой среда вызывает гибель клеток и представление иммуноактивирующих сигналов опасности в клетках меланомы и рака поджелудочной железы. Научный доклад 2019; 9 (1): 1–13. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Барни Р., Биганцоли И., Тассетти Д., Риккарди С. Характеристика плазменной струи, создаваемой искровыми разрядами в смесях аргона с воздухом при атмосферном давлении. Plasma Chem Plasma Process. 2014. 34 (6): 1415–1431. [Google Scholar]
- Bauer G (2019) Синергетический эффект между перекисью водорода и нитритом, двумя долгоживущими молекулами из холодной атмосферной плазмы, заставляет опухолевые клетки вызывать гибель собственных клеток.Redox Biology 26: 101291 [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Biscop E, Lin A, Van Boxem W., Van Loenhout J, De Backer J, Deben C, Dewilde S, Smits E, Bogaerts A. Влияние типа клеток и питательная среда для определения селективности рака при обработке холодной атмосферной плазмой. Раки. 2019; 11 (9): 1287. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Бранденбург Р. Диэлектрические барьерные разряды: прогресс в области источников плазмы и в понимании режимов и одиночных нитей. Источники плазмы Sci Technol.2017; 26 (5): 053001. [Google Scholar]
- Шовен Дж., Гибот Л., Гризети Э., Гольцио М., Ролс М.-П, Мербахи Н., Вайсендо П. Выяснение клеточных стадий in vitro, вызванных противоопухолевой обработкой средой, активируемой плазмой. Научный доклад 2019; 9 (1): 1–11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Chen Z, Simonyan H, Cheng X, Gjika E, Lin L, Canady J, Sherman JH, Young C, Keidar M. Новое устройство для лечения глиобластомы с помощью микроплазмы с холодной атмосферой как in vitro, так и in vivo. Раки. 2017; 9 (6): 61.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Chen Z, Lin L, Zheng Q, Sherman JH, Canady J, Trink B, Keidar M (2018) Микро-источник холодной атмосферной плазмы для лечения рака мозга и груди . Plasma Med 8 (2)
- Chiappa C, Fachinetti A, Boeri C, Arlant V, Rausei S, Dionigi G, Rovera F. Заживление ран и послеоперационные осложнения в хирургии рака груди: сравнение пиковой плазмобласти и традиционной электрохирургии — предварительный отчет о серии случаев. Ann Surg Treat Res.2018; 95 (3): 129–134. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Datta NR, Puric E, Klingbiel D, Gomez S, Bodis S. Гипертермия и лучевая терапия при локорегиональном рецидивирующем раке груди: систематический обзор и метаанализ. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2016; 94 (5): 1073–1087. [PubMed] [Google Scholar]
- Дехуэй X, Цинцзе С., Юйцзин X, Бинчуань В., Мяо Т., Цяосун Л., Чжицзе Л., Динсинь Л., Хайлань С., Майкл Г.К. Системное исследование безопасности иммунодефицитных мышей nude, получавших воду, активированную атмосферной плазмой.Plasma Sci Technol. 2018; 20 (4): 044003. [Google Scholar]
- Доган Л., Гульчелик М.А., Юксель М., Уяр О., Эрдоган О., Рейс Э. Влияние плазмакинетического прижигания на заживление ран и осложнения при мастэктомии. J Рак груди. 2013. 16 (2): 198–201. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Дуан Дж., Лю X, Хе Г. О глубине проникновения активных форм кислорода и азота, генерируемых плазменной струей, через настоящую биологическую ткань. Phys Plasmas. 2017; 24 (7): 073506. DOI: 10,1063 / 1.49 . [CrossRef] [Google Scholar]
- Freelove R, Walling A. Рак поджелудочной железы: диагностика и лечение. Я семейный врач. 2006. 73 (3): 485–492. [PubMed] [Google Scholar]
- Freund E, Liedtke KR, van der Linde J, Metelmann HR, Heidecke CD, Partecke LI, Bekeschus S. Физический физиологический раствор, обработанный плазмой, способствует иммуногенному фенотипу в клетках рака толстой кишки ct26 in vitro и in vitro. естественным образом. Научный доклад 2019; 9 (1): 1–18. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Фридман Г., Шерешевский А., Йост М.М., Брукс А.Д., Фридман А., Гуцол А., Василец В., Фридман Г.Плазма разряда диэлектрического барьера плавающего электрода в воздухе, способствующая апоптотическому поведению в клеточных линиях меланомного рака кожи. Plasma Chem Plasma Process. 2007. 27 (2): 163–176. [Google Scholar]
- Жирар П. М., Арбабиан А., Флери М., Бовиль Г., Пуэх В., Дютре М., Соуза Дж. С.. Синергетический эффект h 2 o 2 и no 2 в отношении гибели клеток, вызванной холодной атмосферной плазмой. Научный доклад 2016; 6: 29098. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Горбанев Ю., Приват-Мальдонадо А., Богертс А. Анализ короткоживущих реактивных частиц в системах плазма-воздух-вода: что можно и чего нельзя.Anal Chem. 2018; 90 (22): 13151. [PubMed] [Google Scholar]
- Graves DB. Растущая роль активных форм кислорода и азота в окислительно-восстановительной биологии и некоторые последствия для приложений плазмы в медицине и биологии. J Phys D Appl Phys. 2012; 45 (26): 263001. [Google Scholar]
- Graves DB (2014) Модель оксинитрозоэкранированного взрыва в терапевтических средствах с холодной атмосферной плазмой. Клиническая плазменная медицина 2 (2): 38–49
- Hall EJ (1988) Радиобиология для радиолога . Филадельфия: Липпинкотт, 3-е издание.Включает библиографию и указатель.
- Hamaguchi S (2013) Химически активные вещества в жидкостях, генерируемых плазмой атмосферного давления, и их роль в плазменной медицине. В AIP Conference Proceedings , volume 1545, pages 214–222. Американский институт физики. 10.1063 / 1.4815857
- Хаттори Н., Ямада С., Тории К., Такеда С., Накамура К., Танака Х., Кадзияма Х., Канда М., Фуджи Т., Накаяма Г. и др. Эффективность плазменной обработки раковых клеток поджелудочной железы. Int J Oncol.2015; 47 (5): 1655–1662. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Херст А., Симмс М., Манн В., Мейтленд Н., О’Коннелл Д., Фрейм F. Обработка низкотемпературной плазмой вызывает повреждение ДНК, что приводит к некротической гибели клеток первичной простаты эпителиальные клетки. Br J Рак. 2015; 112 (9): 1536–1545. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Икеда Джи, Танака Х, Исикава К., Сакакита Х, Икехара Й, Хори М. Плазмоактивированная среда (pam) убивает человеческие клетки, вызывающие рак. Pathol Int. 2018; 68 (1): 23–30.[PubMed] [Google Scholar]
- Исхак М., Хан З. Дж., Кумар С., Эванс, М. Д., Остриков К. Апоптоз плазмы атмосферного давления и следа в устойчивых к следу клетках колоректального рака. Plasma Process Polym. 2015; 12 (6): 574–582. [Google Scholar]
- Джи В-О, Ли М-Х, Ким Г. Х, Ким И Х. Количественное определение продукции РО в плазме и лучевой обработке биомишек. Научный доклад 2019; 9 (1): 1–11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Джонсон М. Лабораторные мыши и крысы. Материнские методы.2012; 2: 113. [Google Scholar]
- Каушик Н.К., Гимире Б., Ли Й., Адхикари М., Вирана М., Каушик Н., Джа Н., Адхикари Б., Ли С.Дж., Мазур К. и др. Биологические и медицинские применения активированных плазмой сред, воды и растворов. Biol Chem. 2018; 400 (1): 39–62. [PubMed] [Google Scholar]
- Ким С.Дж., Чунг Т., Бэ С., Лим С. Индукция апоптоза в клетках рака груди человека с помощью импульсной плазменной струи атмосферного давления. Appl Phys Lett. 2010; 97 (2): 023702. [Google Scholar]
- Kong MG, Kroesen G, Morfill G, Nosenko T., Shimizu T, Van Dijk J, Zimmermann J (2009) Плазменная медицина: вводный обзор.New J Phys 11 (11): 115012
- Kurake N, Tanaka H, Ishikawa K, Kondo T, Sekine M, Nakamura K, Kajiyama H, Kikkawa F, Mizuno M, Hori M. Выживание клеток глиобластомы, выращенной в среде, содержащей водород. перекисью и / или нитритом, или в среде, активируемой плазмой. Arch Biochem Biophys. 2016; 605: 102–108. [PubMed] [Google Scholar]
- Lafontaine J, Boisvert J-S, Glory A, Coulombe S, Wong P. Синергия нетепловой плазмы с лучевой терапией и олапарибом на панели линий клеток рака груди.Раки. 2020; 12 (2): 348. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Ларусси М. Плазменная медицина: краткое введение. Плазма. 2018; 1 (1): 47–60. [Google Scholar]
- Ларусси М. Холодная плазма в медицине и здравоохранении: новый рубеж в области применения низкотемпературной плазмы. Front Phys. 2020; 8: 74. [Google Scholar]
- Liedtke KR, Bekeschus S, Kaeding A, Hackbarth C, Kuehn J-P, Heidecke C-D, von Bernstorff W, von Woedtke T., Partecke LI. Раствор, обработанный нетермической плазмой, демонстрирует противоопухолевую активность против клеток рака поджелудочной железы in vitro и in vivo.Научный доклад 2017; 7 (1): 1–12. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Лю Дж-Р, Ву И-М, Сюй Г-М, Гао Л.Г., Ма И, Ши Х-М, Чжан Джи. Низкотемпературная плазма индуцировала апоптоз меланомы, запуская p53 / свиньи / каспазозависимый путь in vivo и in vitro. J Phys D Appl Phys. 2019; 52 (31): 315204. [Google Scholar]
- Лу Х, Найдис Г., Ларусси М., Рейтер С., Грейвс Д., Остриков К. Реактивные частицы в неравновесной плазме атмосферного давления: генерация, перенос и биологические эффекты.Phys Rep. 2016; 630: 1–84. [Google Scholar]
- Лу Х, Кейдар М., Ларусси М., Чой Э., Сзили Э. Дж., Остриков К. (2019) Чрескожный плазменный стресс: от моделей мягкой материи до живых тканей. Mater Sci Eng R Rep 138: 36–59
- Ly L, Jones S, Shashurin A, Zhuang T, Rowe W, Cheng X, Wigh S, Naab T., Keidar M, Canady J. Новая струя холодной плазмы: оценка рабочих характеристик холодной плазмы, гибридной плазмы и коагуляции аргоновой плазмы. Плазма. 2018; 1 (1): 189–200. [Google Scholar]
- Метельманн Х. Р., Недрелов Д. С., Зеебауэр С., Шустер М., фон Вёдтке Т., Вельтманн К. Д., Киндлер С., Метельманн PH, Финкельштейн С. Е., фон Хофф Д. Д. и др.Лечение рака головы и шеи и физическая плазма. Clin Plasma Med. 2015; 3 (1): 17–23. [Google Scholar]
- Метельманн Х. Р., Зеебауэр С., Миллер В., Фридман А., Бауэр Г., Грейвс Д. Б., Пувесле Дж. М., Рутковски Р., Шустер М., Бекешус С. и др. Клинический опыт применения холодной плазмы при лечении местнораспространенного рака головы и шеи. Clin Plasma Med. 2018; 9: 6–13. [Google Scholar]
- Mohades S, Barekzi N, Razavi H, Maruthamuthu V, Laroussi M. Временная оценка противоопухолевой эффективности активированных плазмой сред.Plasma Process Polym. 2016; 13 (12): 1206–1211. [Google Scholar]
- Mohades S, Laroussi M, Maruthamuthu V. Среда с умеренной активацией плазмой подавляет пролиферацию и миграцию эпителиальных клеток mdck. J Phys D Appl Phys. 2017; 50 (18): 185205. [Google Scholar]
- Nakamura K, Peng Y, Utsumi F, Tanaka H, Mizuno M, Toyokuni S, Hori M, Kikkawa F, Kajiyama H. Новое внутрибрюшинное лечение средой, не активируемой термической плазмой, подавляет метастатический потенциал рака яичников клетки.Научный доклад 2017; 7 (1): 1–14. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Nie L, Yang Y, Duan J, Sun F, Lu X, He G. Влияние толщины ткани и состава жидкости на проникновение долгоживущих реактивных кислорода и азота виды (роны), генерируемые плазменной струей. J Phys D Appl Phys. 2018; 51 (34): 345204. [Google Scholar]
- Паланкер Д.В., Миллер Дж.М., Мармор М.Ф., Санисло С.Р., Хьюи П., Блюменкранц М.С. Импульсный электронный лавинный нож (пик) для внутриглазной хирургии. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci.2001. 42 (11): 2673–2678. [PubMed] [Google Scholar]
- Privat-Maldonado A, Bengtson C, Razzokov J, Smits E, Bogaerts A. Изменение микросреды опухоли: проблемы и перспективы лечения противоопухолевой плазмой. Раки. 2019; 11 (12): 1920. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Privat-Maldonado A, Schmidt A, Lin A, Weltmann K-D, Wende K, Bogaerts A, Bekeschus S (2019b) Рос из физической плазмы: окислительно-восстановительная химия для биомедицинской терапии. Oxidative Med Cell Longev 2019 [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Ruidiaz ME, Cortes-Mateos MJ, Sandoval S, Martin DT, Wang-Rodriguez J, Hasteh F, Wallace A, Vose JG, Kummel AC, Blair SL.Количественное сравнение гистологии хирургического края после иссечения с использованием традиционной электрохирургии и устройства для рассечения с малой термической травмой. J Surg Oncol. 2011. 104 (7): 746–754. [PubMed] [Google Scholar]
- Руидиаз М.Э., Мессмер Д., Атмоджо Д.Й., Восе Дж. Г., Хуанг Э. Дж., Куммель А. С., Розенберг Х. Л., Гуртнер Г. К.. Сравнительное заживление хирургических разрезов кожи человека, созданных плазматической пластиной на пике, обычной электрохирургией и стандартным скальпелем. Plast Reconstr Surg. 2011; 128 (1): 104–111. [PubMed] [Google Scholar]
- Сато Й., Ямада С., Такеда С., Хаттори Н., Накамура К., Танака Х., Мидзуно М., Хори М., Кодера Ю.Влияние активированного плазмой раствора лактата Рингера на раковые клетки поджелудочной железы in vitro и in vivo. Энн Сург Онкол. 2018; 25 (1): 299–307. [PubMed] [Google Scholar]
- Schlosshauer T, Kiehlmann M, Riener M-O, Rothenberger J, Sader R, Rieger UM (2020) Эффект устройства низкотемпературной диссекции по сравнению с традиционной электрокоагуляцией при мастэктомии для трансгендерных пациентов от женщины к мужчине. Int Wound J [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Schuster M, Seebauer C, Rutkowski R, Hauschild A, Podmelle F, Metelmann C, Metelmann B, von Woedtke T., Hasse S, Weltmann K-D, et al.Видимая реакция поверхности опухоли на физическую плазму и уничтожение апоптотических клеток при раке головы и шеи. J Cranio-Maxillofac Surg. 2016; 44 (9): 1445–1452. DOI: 10.1016 / j.jcms.2016.07.001. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Schuster M, Rutkowski R, Hauschild A, Shojaei RK, von Woedtke T., Rana A, Bauer G, Metelmann P, Seebauer C. Побочные эффекты при лечении холодовой плазмой при запущенном раке полости рта — клинические данные и биологическая интерпретация. Clin Plasma Med. 2018; 10: 9–15. [Google Scholar]
- Селман Дж. (1983) Элементы радиобиологии .Спрингфилд, штат Иллинойс, США: C.C. Томас. Включает индекс
- Semmler ML, Bekeschus S, Schäfer M, Bernhardt T, Fischer T, Witzke K, Seebauer C, Rebl H, Grambow E, Vollmar B и др. Молекулярные механизмы эффективности холодной плазмы атмосферного давления (шапка) в лечении рака. Раки. 2020; 12 (2): 269. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Song K, Li G, Ma Y (2014) Обзор избирательного апоптотического действия нетепловой плазмы атмосферного давления на раковые клетки. Плазменная медицина 4 (1–4): 193–209
- Szili EJ, Hong S-H, Oh J-S, Gaur N, Short RD.Отслеживание проникновения реактивных частиц плазмы в тканевые модели. Trends Biotechnol. 2018; 36 (6): 594–602. [PubMed] [Google Scholar]
- Такеда С., Ямада С., Хаттори Н., Накамура К., Танака Х., Кадзияма Х., Канда М., Кобаяси Д., Танака С., Фуджи Т. и др. Внутрибрюшинное введение активированной плазмой среды: предложение нового варианта лечения перитонеальных метастазов рака желудка. Энн Сург Онкол. 2017; 24 (5): 1188–1194. [PubMed] [Google Scholar]
- Tanaka H, Mizuno M, Ishikawa K, Nakamura K, Kajiyama H, Kano H, Kikkawa F, Hori M (2011) Плазма-активированная среда избирательно убивает опухолевые клетки глиобластомы мозга, подавляя активность сигнальная молекула выживания, акт-киназа.Plasma Med 1 (3-4)
- Tanaka H, Nakamura K, Mizuno M, Ishikawa K, Takeda K, Kajiyama H, Utsumi F, Kikkawa F, Hori M. Нетепловая плазма атмосферного давления активирует лактат в растворе Рингера для -опухолевые эффекты. Научный доклад 2016; 6: 36282. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Танака Х., Мидзуно М., Кацумата Й., Исикава К., Кондо Х., Хашизуме Х., Окадзаки Й., Тойокуни С., Накамура К., Йошикава Н. и др. Зависимая и независимая от окислительного стресса гибель клеток глиобластомы, вызванная растворами, подвергшимися нетепловому воздействию плазмы.Научный доклад 2019; 9 (1): 1–12. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Utsumi F, Kajiyama H, Nakamura K, Tanaka H, Mizuno M, Ishikawa K, Kondo H, Kano H, Hori M, Kikkawa F (2013) Эффект косвенной неравновесности плазма атмосферного давления на антипролиферативную активность против хронических химиорезистентных клеток рака яичников in vitro и in vivo. PLoS One 8 (12) [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Van der Paal J, Hong SH, Yusupov M, Gaur N, Oh JS, Short RD, Szili EJ, Bogaerts A. Как мембранные липиды влияют на доставку реактивного формы кислорода в клетки и последующее повреждение ДНК: экспериментальное и вычислительное исследование.Phys Chem Chem Phys. 2019; 21 (35): 19327–19341. [PubMed] [Google Scholar]
- Villamena FA (2013) Молекулярные основы окислительного стресса: химия, механизмы и патогенез болезней. Wiley
- Virard F, Cousty S, Cambus J-P, Valentin A, emoun P, Cĺement F (2015) Холодная атмосферная плазма вызывает преимущественно некротическую гибель клеток через микросреду. PLoS One 10 (8) [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Велц С., Эммерт С., Канис М., Беккер С., Баумейстер П., Шимицу Т., Морфилл Г.Э., Харчеус Ю., Циммерманн Дж. Л..Холодная атмосферная плазма: многообещающая дополнительная терапия плоскоклеточного рака головы и шеи. PLoS One. 2015; 10 (11): e0141827. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Венде К., Уильямс П., Даллуге Дж., Ван Гаенс В., Абубакр Х., Бишоф Дж., Фон Вёдтке Т., Гойал С.М., Велтманн К.Д., Богертс А. и др. Идентификация биологически активной химии жидкости, вызванной струей нетепловой плазмы атмосферного давления. Биоинтерфазы. 2015; 10 (2): 029518. [PubMed] [Google Scholar]
- Willey CD, Yang ES-H и Bonner JA (2016) Взаимодействие химиотерапии и радиации.В Клиническая радиационная онкология , страницы 63–79. Elsevier
- Xiang L, Xu X, Zhang S, Cai D, Dai X. Холодная атмосферная плазма передает селективность на трижды отрицательные клетки рака груди как in vitro, так и in vivo. Free Radic Biol Med. 2018; 124: 205–213. [PubMed] [Google Scholar]
- Xu D, Cui Q, Xu Y, Chen Z, Xia W, Yang Y, Liu D. Плазма увеличивает лекарственную чувствительность к бортезомибу за счет ингибирования cyp1a1 в клетках миеломы. Перевод Cancer Res. 2019; 8 (8): 2841. [Google Scholar]
- Ян Д., Нурмохаммади Н., Биан К., Мурад Ф., Шерман Дж. Х., Кейдар М.Стабилизация среды, стимулированной холодной плазмой, путем регулирования состава среды. Научный доклад 2016; 6 (1): 1–11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Ян Д., Шерман Дж. Х., Кейдар М. Холодная атмосферная плазма, новый многообещающий метод лечения рака. Oncotarget. 2017; 8 (9): 15977. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Ян Д., Шерман Дж. Х., Кейдар М. Применение растворов, активированных холодной атмосферной плазмой, в лечении рака. Противораковые агенты в медицинской химии (ранее действующая лекарственная химия — противораковые агенты) 2018; 18 (6): 769–775.[PubMed] [Google Scholar]
- Чжоу X, Цай Д., Сяо С., Нин М., Чжоу Р., Чжан С., Чен Х, Остриков К., Дай Х. Invivopen: новый источник плазмы для лечения рака in vivo. J Рак. 2020; 11 (8): 2273. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Плазма-активированная среда в качестве адъювантной терапии рака легких со злокачественным плевральным выпотом
Настройка и характеристика NTAPPJ
NTAPPJ
Экспериментальная установка NTAPPJ в этом исследовании и препараты ПАМ показаны на рис.1а. Электрод с питанием был изготовлен из вольфрама. Заземленные электроды представляли собой алюминиевую ленту, установленную вне поверхности кварцевой трубки. В качестве рабочего газа использовался Ar (99,99%), который поступал со скоростью 3 л / мин в кварцевую трубку через регулятор массового расхода. Плазма зажигалась портативным источником переменного тока, синусоидальный выход которого, по данным осциллографа, составлял 4 кВ на частоте 19,5 кГц (рис. 1b). Держатель струи был изготовлен из материала ABS на трехмерном принтере (D-Force V3, Synmao Technology, Тайбэй, Тайвань).PAM получали путем воздействия NTAPPJ на 2 мл среды Roswell Park Memorial Institute 1640 (RPMI) (Gibco, Sigma, Миссури, США) в 24-луночном планшете. Электрод с питанием и поверхность жидкости находились на расстоянии 14 мм.
Рисунок 1( a ) Схема и процесс приготовления PAM. ( b ) Формы напряжения и тока плазменной системы.
Виды, присутствующие в области струи после разряда, были идентифицированы с помощью оптического спектра излучения (OES).Интенсивность NTAPPJ измеряли на расстоянии 10 мм от выхода струи с помощью монохроматора (Acton SP2500, Princeton Instruments, Нью-Джерси, США) с фотоумножителем (R928, Hamamatsu Corporation, Нью-Джерси, США) в воздухе или 2 мм выше границы раздела между плазмой и средой RPMI.
Измерение
· радикалов ОН в растворе, обработанном NTAPPJСначала был приготовлен раствор терефталевой кислоты (ТА), содержащий 2 мМ ТА (Sigma) и 5 мМ NaOH (Merck, Дармштадт, Германия) и 2 мл этого раствора помещали в 24-луночный планшет и затем подвергали воздействию NTAPPJ в течение 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 120 с.В растворе образовавшиеся · радикалов ОН реагировали с ТА с образованием гидрокситерефталевой кислоты (HTA). Затем 4 мл обработанного NTAPPJ раствора с образовавшейся HTA загружали в кварцевую кювету. HTA возбуждали на длине волны 310 нм, и флуоресценцию, испускаемую на длине волны 425 нм, измеряли с помощью оптического эмиссионного спектрометра (USB2000 +, Ocean Optics, Эдинбург, Великобритания) и конвертировали в концентрацию ОН-радикала · с использованием стандартной кривой.
Получение PAM и измерение его содержания H
2 O 2PAM получают обработкой среды RPMI NTAPPJ.Однако на RONS, генерируемый плазмой, могут влиять влажность рабочего газа, составляющие окружающего воздуха и даже турбулентность в плазменной струе. Чтобы точно контролировать RONS-концентрацию PAM, наносимого на клетки, мы контролировали температуру и влажность в лаборатории, а также влажность рабочего газа. Кроме того, перед каждым экспериментом измеряли концентрацию H 2 O 2 , генерируемого NTAPPJ в PAM, чтобы проверить концентрацию активных форм кислорода (ROS), поскольку H 2 O 2 является АФК, которую легко измерить.100% PAM получали обработкой 2 мл среды RPMI без фенолового красного в 24-луночном планшете NTAPPJ в течение 120 с, чтобы гарантировать, что увеличение концентрации H 2 O 2 вышло на плато. После этого были получены следующие смеси PAM-RPMI путем серийного разбавления PAM с использованием необработанной среды RPMI: 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, и 100%. Наконец, клетки обрабатывали смесями PAM-RPMI, но не средой RPMI, обработанной NTAPPJ в течение разного времени.Эти этапы обработки означали, что концентрацию RONS, используемую для обработки клеток, можно было точно контролировать.
Концентрацию H 2 O 2 в PAM измеряли с использованием набора для анализа Amplex Red (Thermo Fisher Scientific, Массачусетс, США). Два миллилитра среды RPMI без фенолового красного загружали в 24-луночный планшет и подвергали воздействию NTAPPJ в течение 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 120 с для получения PAM. Аликвоты (50 мкл) ПАМ были взяты для реакции с Amplex Red в темноте в течение 30 мин.Поглощение образовавшегося резоруфина измеряли при 570 нм с использованием считывающего устройства для микропланшетов (Anthos 2020, Biochrom, Кембридж, Великобритания), и концентрацию H 2 O 2 рассчитывали с использованием стандартной кривой. Концентрация H 2 O 2 смесей PAM-RPMI была измерена с использованием того же метода.
Измерение нитрит-ионов в PAM
Концентрация нитрит-ионов в PAM была измерена для проверки образования активных форм азота (RNS) при обработке NTAPPJ.Нитрит-ионы измеряли с помощью анализатора воды (DPM-MT-E, Kyoritsu, Tokyo, Japan) с набором для анализа нитритов (WAK-NO 2 (C), Kyoritsu), в котором реализован тест Грисса. Смеси PAM-RPMI были приготовлены, как описано в разд. 2.1.3. Четыре миллилитра смесей PAM-RPMI добавляли к агенту для анализа нитрита и оставляли на 3 мин. Интенсивность окраски измеряли при 525 нм, а затем рассчитывали концентрацию нитрит-ионов с использованием стандартной кривой.
Влияние PAM на клетки
Культура клеток
Доброкачественные мезотелиальные клетки из MPE были последовательно собраны у пациентов с раком легких в Национальной больнице Тайваньского университета (NTUH).Нормальные фибробласты и ассоциированные с раком фибробласты (CAF) 41 из хирургических образцов рака легкого были собраны у пациентов с раком легкого на ранней стадии в NTUH. CAF были идентифицированы по морфологии и окрашиванию α-гладкомышечного актина (α-SMA) 42 . Исследование этих трех типов клеток было одобрено институциональным наблюдательным советом Комитета по этике исследований NTUH (номер одобрения: 200804019R и 200
Две клеточные линии аденокарциномы легких (CL1–5 и A549) и три нераковых клетки (доброкачественные мезотелиальные клетки, нормальные фибробласты и CAF) культивировали в среде RPMI с добавлением 10% FBS (Gibco, Sigma), 100 Ед / мл пенициллина. и 100 мг / мл стрептомицина (Corning, Нью-Йорк, США) при 37 ° C в увлажненном инкубаторе с 5% CO 2 .
Анализ роста клеток
В анализе роста клеток клетки высевали на 96-луночные планшеты из расчета 2 × 10 4 клеток / лунку. Через 1 день клетки обрабатывали смесями PAM-RPMI, содержащими PAM в пропорциях от 0 до 100%, и выдерживали при 37 ° C в течение 2 часов. Смеси PAM-RPMI заменяли 100 мкл свежей среды, и клетки дополнительно культивировали при 37 ° C. Количество клеток определяли в дни 0, 2, 4, 6 и 8 путем подсчета клеток, отделенных трипсином, после окрашивания трипановым синим.Относительный рост определяли подсчетом клеток, также подсчитывали мертвые клетки.
Анализ жизнеспособности клеток
В анализе жизнеспособности клеток клетки высевали на 96-луночные планшеты из расчета 2 × 10 4 клеток / лунку. После 1 дня для прикрепления клеток клетки обрабатывали смесями PAM-RPMI, содержащими PAM в пропорциях от 0 до 100%. Затем планшеты оставляли стоять отдельно при 37 ° C и 43 ° C на 2 часа. Затем смеси PAM-RPMI заменяли 100 мкл свежей среды RPMI.Клетки дополнительно культивировали при 37 ° C еще 1 день. Жизнеспособность клеток измеряли с помощью анализа 3- (4,5-циметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолийбромида (МТТ) (M6494, Thermo Fisher Scientific). Обработанные клетки культивировали в растворе МТТ с концентрацией 0,5 мг / мл в течение 6 ч.
Царапина-анализ
Царапина была сделана в конфлюэнтных клетках, культивируемых в 24-луночных планшетах, в момент времени 0 ( t 0 ). Затем клетки обрабатывали в течение 2 часов смесями PAM-RPMI, содержащими PAM в пропорциях от 0 до 100%.После замены смесей PAM-RPMI свежей средой в течение 24 часов клетки промывали PBS, фиксировали 4% формальдегидом в течение 20 минут, пропитывали 70% метанолом в течение 10 минут и окрашивали 0,5% кристаллическим фиолетовым в течение 20 минут. После повторной промывки клеток изображения получали с помощью камеры цифрового микроскопа (DFC420 C, Leica, Wetzlar, Германия). Зона покрытия относительно зоны без соты на t 0 была определена количественно с помощью программного обеспечения ImageJ.
Анализ окрашивания аннексином V
Клетки обрабатывали PAM и без него при 37 ° C в течение 2 часов и затем культивировали в течение 18 часов.Апоптоз, вызванный обработкой PAM, выявляли по связыванию фосфатидилсерина с помощью набора Alexa Fluor 488 Annexin V / Dead Cell Apoptosis (Thermo Fisher Scientific, США), следуя стандартным процедурам. Вкратце, обработанные клетки собирали, промывали в PBS и ресуспендировали в 100 мкл буфера для связывания аннексина с аннексином V Alexa Fluor 488 и йодидом пропидия (PI). После инкубации проводили проточную цитометрию для измерения интенсивности флуоресценции окрашенных клеток с помощью проточного цитометра с визуализацией (Amnis Corporation, Вашингтон, США).
Увеличение времени воздействия плазмы на среду для сокращения времени обработки PAM на клетках
Чтобы оценить возможность уменьшения времени обработки PAM для использования в клинических применениях, мы увеличили время воздействия плазмы, чтобы увеличить концентрацию RONS в PAM . Использовали время воздействия 2, 4 и 6 минут, клетки обрабатывали PAM в течение 30, 60, 90 и 120 минут, и их жизнеспособность исследовали с помощью анализа МТТ.
Сравнение терапии PAM с гипертермохимиотерапией
Гипертермохимиотерапия проводилась с водой при 43 ° C с добавлением 200 мг / м 2 3 цисплатина.Клетки высевали в 96-луночный культуральный планшет за 1 день до обработки, а затем обрабатывали водой с добавлением цисплатина при 43 ° C в течение 2 часов. Терапевтические эффекты оценивали путем измерения жизнеспособности с помощью анализа МТТ. Результаты лечения водой с добавлением цисплатина при 43 ° C сравнивали с результатами лечения PAM.
Концентрация FGF-1 и TGF-β1 после обработки PAM
Чтобы исследовать, подавляет ли PAM рост раковых клеток, воздействуя на FGF-1 и TGF-β1, клетки CL1-5 совместно культивировали с клетками CAF и обрабатывали PAM.Затем 2 × 10 5 клеток CL1–5 культивировали индивидуально или совместно с 1,5 × 10 5 клеток CAF в 24-луночном планшете со вставками для поликарбонатных культур клеток (Nunc, Thermo Fisher Scientific, США). Затем индивидуально культивируемые и совместно культивированные клетки обрабатывали средой PRMI и PAM в течение 2 часов. После замены среды и предоставления еще одного дня культивирования, концентрацию FGF-1 и TGF-β1 в кондиционированной среде измеряли с использованием набора ELISA для человеческого FGF-1 (Thermo Fisher Scientific) и набора для ELISA TGF β1 человека / мыши без покрытия (Invitrogen, Thermo Fisher Scientific, США), соответственно, с помощью колориметрических реакций.
Статистический анализ
Мы проанализировали различия между двумя группами, используя критерий Стьюдента t , и различия считаются статистически значимыми, когда P <0,05.
Plasma Pen приходит в Dayton Skin
Dayton Skin — это местная дерматологическая клиника в Дейтоне, штат Огайо, с 1997 года специализирующаяся на всех аспектах здоровья и благополучия кожи. В Dayton Skin к пациентам и сотрудникам относятся как к семье.Dayton Skin Care — это служба, предоставляемая только врачом, которая ставит качество на первое место. Dayton Skin Care — это признанный на национальном уровне центр лечения рака кожи Мооса, который СЕЙЧАС предлагает эстетические услуги Plasma Pen в своем красивом офисе в Кеттеринге, расположенном по адресу 3025 Governors Place Blvd. Подтяжка кожи плазменным фибробластом провозглашается «революционной процедурой подтяжки лица без операции».
Что такое плазменная ручка?
Plasma Pen — новейшее в мире неинвазивное устройство
для лифтинга, подтяжки и омоложения кожи, используемое для лечения морщин,
и дряблой тусклой кожи.Plasma Pen — это одобренное FDA устройство, одобренное CE
, используемое для проведения терапии фибробластов, метод
, используемый для стимуляции выработки коллагена в коже. Это способствует естественному заживлению
и омолаживает кожу.
Важно подчеркнуть, что Plasma Pen — это нехирургический / неинвазивный метод
, который означает минимальное время простоя… Вы можете вернуться к работе в тот же день!
Dayton Skin Care — единственное место в Дейтоне, штат Огайо, предлагающее эту революционную процедуру !! Специалисты Dayton по уходу за кожей рады добавить эту услугу к нашему уже обширному списку эстетических процедур.Полный список можно найти на сайте Dayton Skin Care Specialists онлайн.
Как работает плазменная ручка?
В плазменной ручке используется устройство с крошечной иглой
, которая подает точечные точки тепла на поверхность кожи.
Процедура направлена на стимуляцию микроциркуляции и естественных процессов выработки и регенерации коллагена.
Делает существующие морщины менее заметными за счет глубокого увлажнения кожи и стимуляции выработки коллагена, делая область более упругой и устойчивой к дальнейшему углублению кожных складок и складок.
Плазма образуется при ионизации атмосферного газа между наконечником инструмента и кожей. Это вызывает небольшую электрическую дугу, которая вызывает сжатие, сжатие и укорочение волокон кожи, что приводит к уменьшению поверхности кожи, что улучшает внешний вид морщин, тонких линий и шрамов.
Видимые результаты аналогичны результатам хирургического вмешательства, но без единого разреза или шва. Результаты мгновенные и очень продолжительные… до 3 лет !!
Плазменная ручка против косметической хирургии
Не требуется инъекционный анестетик
Не требуется разрезание / абляция кожи
Не требуется наложение швов
Процедура с очень низким риском (минимальный риск)
Минимальные побочные эффекты и короткое время простоя
Быстрая и простая процедура
Большинство пациентов могут вернуться к работе в тот же день
Кожа не истончается
Значительная экономия средств
Долговременные результаты
Что может лечить плазменная ручка?
В Dayton Skin Care мы используем плазменную ручку для обработки:
Аккордеонных линий — линий, образующихся за пределами рта, когда вы улыбаетесь
Шрамы от угревой сыпи — улучшение внешнего вида следов постакне и шрамов
Гусиные лапки вокруг глаз
Лоб
Подтяжка подбородка / подбородка
Линии марионетки — складки или складки, идущие вертикально от уголков рта до подбородка
Носовые губные складки / линии улыбки — складки, идущие по бокам от носа до края рта
Вырез, шея индейки
Линии курильщика — эти вертикальные морщины вокруг рта, также известные как линии губной помады
Растяжки
Верхнее и нижнее веко — Сумки и капюшоны
Плазменная ручка также может использоваться при дряблой коже на руках или животе
Это также отличный вариант лечения для уменьшения появления шрамов от прыщей, а также других типов. es of
рубцов.
Верхняя часть лица — лечение у специалиста по уходу за кожей Dayton
Нижняя часть лица — лечение у специалиста по уходу за кожей Dayton
Как долго ждать результатов?
Как правило, вы будете видеть немедленное ужесточение, а также кумулятивные улучшения
в течение следующих трех месяцев в появлении
обвисшей кожи. В некоторых случаях может потребоваться более одного сеанса
в зависимости от желаемых результатов.
На первых этапах заживления на коже образуются небольшие сухие пятна, и
остаются около недели, прежде чем отпадут.Это нормально и временно.
Результаты
Позвоните в Dayton Skin СЕГОДНЯ для получения дополнительной информации: 937-293-5567
Изучение возможностей лечения COVID-1 при лечении COVID-1 плазмой при выздоровлении.
Сводка
Сотни сотрудников Memorial Sloan Kettering, выздоровевших от COVID-19, вышли вперед, чтобы пожертвовать свою плазму для лечения пациентов в рамках клинических испытаний, проводимых Эсперансой Пападопулос.
В то время как мир борется с эпической проблемой пандемии COVID-19, сотрудники Memorial Sloan Kettering бесчисленными способами оказались на высоте. Помимо обеспечения исключительного ухода и комфорта для пациентов с COVID-19, наши сотрудники вносят свой вклад в наше коллективное понимание нового подхода к лечению с использованием плазмы выздоравливающих, как изучая ее, так и передавая в дар.
Эсперанса Пападопулос
Давно известно, что плазма людей, переболевших вирусной инфекцией, может иметь терапевтические преимущества для пациентов.Теперь сотни сотрудников MSK, вылечившихся от COVID-19, выступили с инициативой пожертвовать свою плазму для лечения пациентов в рамках клинического испытания, проводимого онкологом-гематологом Эсперансой Пападопулос, клиническим директором стационарного отделения трансплантации костного мозга у взрослых, которая является руководителем исследования. следователь. Дженовефа Папаниколау, специалист по инфекционным заболеваниям; Шерил Госс, научный сотрудник отделения лабораторной медицины, и Сай Уилкинс, доброкачественный гематолог, завершают руководство этой инициативы.Группа тесно сотрудничает с персоналом из таких специализированных областей, как клинические исследования, инфекционные заболевания, сестринское дело, лабораторная медицина, гематология-онкология, информатика в области здравоохранения и др.
A Чрезвычайная ситуация в стране
21 марта Серджио Хиральт, заместитель заведующего отделением гематологических злокачественных новообразований, и Пол Хэмлин, медицинский директор Центра онкологической помощи Дэвида Х. Коха при Мемориальном онкологическом центре им. Слоана Кеттеринга, приняли участие в первой телефонной конференции. Национальный проект по плазме выздоравливающих при COVID-19.В виртуальной встрече приняли участие более 100 участников из академических учреждений, которые собрались вместе, чтобы изучить возможность использования плазмы для лечения людей с COVID-19. После встречи доктор Хэмлин связался с доктором. Пападопулоса, Папаниколау, Госса и Уилкинса и попросили их возглавить MSK в этом национальном массовом мероприятии, в котором сейчас участвуют 57 учреждений из 46 штатов.
«Мы сразу начали собирать команду», — говорит д-р Пападопулос. Задача была грандиозной. Им нужно было как можно быстрее начать клиническое исследование, в ходе которого были бы изучены вопросы, касающиеся доступа, безопасности и использования донорской плазмы в медицинских целях.И им пришлось сделать это во время чрезвычайной ситуации в области здравоохранения в стране, когда MSK боролась с изменением рабочего места, когда большая часть сотрудников работала удаленно или заболела сама.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США приняло меры, чтобы позволить учреждениям по всей стране принимать несколько пациентов. Это значительно ускорило доставку плазмы выздоравливающих людей с COVID-19. Это также позволило исследователям начать клинические испытания быстрее, чем обычно.
«На этом этапе мы изучаем, сможем ли мы доставить плазму пациентам, которые в ней нуждаются, и есть ли какие-либо побочные эффекты», — говорит д-р.Пападопулос. «Истинная эффективность плазмы выздоравливающих будет изучена в будущих исследованиях».
Один из первых логистических вопросов заключался в том, где взять выздоравливающую плазму. «Большинство больниц в Нью-Йорке вынуждены полагаться на Нью-Йоркский центр крови или Красный Крест в отношении продуктов крови, включая плазму, потому что у них нет средств для сдачи крови», — говорит д-р Госс. «Нам повезло в MSK, что мы являемся одним из двух медицинских учреждений в городе, у которых есть собственная донорская палата».
Комната для доноров MSK находится на первом этаже онкологического исследовательского корпуса имени Арнольда и Мари Шварц.Здесь доступен полный комплекс услуг по сбору, обработке и тестированию стандартных компонентов крови. Учитывая эту возможность, а также более 1000 сотрудников, у которых к началу апреля был обнаружен положительный результат на COVID-19, имело смысл продолжать сборы внутри компании и полагаться на плазму выздоровевших сотрудников MSK, полученную в нашем собственном кабинете доноров.
На этом этапе мы изучаем, сможем ли мы доставить плазму пациентам, которые в ней нуждаются, и нет ли каких-либо побочных эффектов.Истинная эффективность плазмы выздоравливающих будет изучена в будущих исследованиях.
Эсперанса Б. Пападопулос гематолог-онколог Вернуться наверхРеализация планов
Вскоре началась безумная подготовка.
«Обычно мы не собираем большие количества плазмы», — объясняет д-р Госс. «В основном мы собираем тромбоциты и эритроциты для наших пациентов, поэтому для сбора крупномасштабной плазмы потребовалось огромное расширение помещения для донорства.Это было бы невозможно без невероятных усилий персонала ».
Джоанн Тонон, руководящая отделом MSK, создала совершенно новые рабочие процессы для управления специализированным процессом. Затем руководитель медсестры Эйлин Уолш написала и реализовала несколько процедур для новых рабочих процессов. Инструменты для сбора были перепрограммированы для сбора плазмы. Также были закуплены комплекты для сбора большого объема.
В то же время велась работа по выявлению сотрудников, желающих пожертвовать.Исследовательская группа распространяла новости о необходимости доноров, используя различные внутренние каналы и молву.
«Когда сотрудники узнали об этом, мы получили ошеломляющий отклик», — говорит д-р Папаниколау.
Когда доноры начали волонтерство, ассистенты врача Тереза Элко и Лорен Леви обследовали сотни людей и сделали тысячи телефонных звонков. Джозеф Ликата, менеджер Программы донорства крови, неустанно работал над планированием доноров.
К 13 апреля, когда была сделана первая сдача плазмы, более 500 сотрудников MSK, выздоровевших от COVID-19, пришли сдать кровь.Доноры должны соответствовать высокой планке для сдачи крови: они должны вылечиться от COVID-19, иметь отрицательный результат теста на вирус и не иметь симптомов в течение как минимум двух недель. Они также должны соответствовать стандартным критериям приемлемости для сдачи крови.
Несмотря на трудности, поиски плазмы для команды увенчались успехом. С 13 апреля собрано 60 пожертвований. Самое главное, 49 пациентов MSK с COVID-19 получали плазму реконвалесценции.
Одна из тех, кто пожертвовал деньги, — Лиза Тот, медсестра в одном из кабинетов химиотерапии в амбулаторном павильоне Рокфеллера.У г-жи Тот был вирус, она вылечилась дома и вернулась к работе в середине апреля.
«Когда я услышала о возможности донорства плазмы, даже не возник вопрос, пожертвую ли я», — говорит она. «Я действительно хотел сделать все, что мог, чтобы помочь своим коллегам и пациентам бороться с этим вирусом. Я благодарен, что мне предоставили возможность сделать пожертвование ».
Вернуться наверхБлагодарный получатель
Одним из первых пациентов, получивших новую терапию, был Юй Чен, онколог MSK, специализирующийся на лечении рака простаты и рака мочевого пузыря.
«Я так благодарен за замечательную помощь и поддержку, которые я получил от сообщества MSK», — говорит д-р Чен, который продолжает выздоравливать дома после выписки из больницы Мемориал 23 апреля.
Д-р Чен вспоминает: « изображения моих коллег, парящих надо мной », когда он был в отделении интенсивной терапии, и его статус снижался с каждым днем. Тобиас Холь, начальник службы инфекционных заболеваний и бывший одноклассник доктора Чена, предложил ему попробовать выздоравливающую плазменную терапию. По его словам, когда его состояние ухудшилось и он «молился, чтобы его не интубировали».Чену вливали плазму из донорской крови, полученной накануне. Его симптомы быстро улучшились, через три дня он покинул отделение интенсивной терапии, а через пять дней был выписан из больницы, благодаря тому, что он называет «самоотверженным и прочным подарком», который он получил.
Размышляя о своем опыте, доктор Чен говорит: «Я хочу поблагодарить своего дарителя от всей души. Я знаю, что когда меня допустят к работе, моей первой задачей будет пожертвование самого себя ».
Вернуться наверхПриз: плазма, обогащенная антителами
Исследователи еще не понимают, почему плазма выздоравливающих помогает одним пациентам, а другим — нет.Они считают, что это может быть связано с уровнем антител в плазме, который может сильно варьироваться. Еще одна загадка заключается в том, почему плазма одного донора может иметь высокий титр или концентрацию антител, а плазма другого может быть настолько низкой, что практически не регистрируется. В борьбе с COVID-19 плазма с высоким титром — это оружие, которого все хотят.
Узнать, есть ли в донорской плазме какие-либо антитела, стало возможным только в центре MSK на неделе 27 апреля. Департамент лабораторной медицины оценил три теста на антитела, полученные от внешних поставщиков.Они определили, что один, представленный Abbott Diagnostics, лучше всего подходит для использования в MSK.
«Это был обширный процесс оценки, — говорит Мелисса Пессин, заведующая кафедрой лабораторной медицины. Доктор Пессин попросил Эллинор Першке, заместителя председателя отделения лабораторной медицины, и Лакшми Раманатана, руководителя службы клинической химии, возглавить эту работу. «Мы взяли образцы крови до COVID-19, которые были собраны в прошлом году, и проверили их, чтобы убедиться, что результаты не пересекаются с другими штаммами коронавируса», — говорит д-р.Пессин. Они также обратились к Деборе Коренштейн, начальнику службы общей внутренней медицины, за помощью в получении образцов сыворотки у выздоровевших сотрудников, «чтобы подтвердить, что тесты работают так, как они должны были», — говорит доктор Пессин.
Доктор Пессин говорит, что сейчас группа работает над тем, чтобы посмотреть, можно ли изменить тест, чтобы получить фактические титры антител.
Вернуться наверхВ перспективе
Нет даты окончания исследования плазмы выздоравливающих.По мере совершенствования тестирования на антитела исследователи смогут определять уровень антител, получаемых пациентом. Затем могут быть начаты дополнительные испытания, чтобы выяснить, является ли плазма выздоравливающей эффективным лечением.
Тем временем команда продолжает собирать плазму у сотрудников MSK, которые благодарны за предоставленный им шанс помочь пациентам с COVID-19.
«Я был поражен силой моих коллег и пациентов, которые иногда являются одним и тем же человеком, и я очень благодарен за эту возможность изучить новые методы лечения для наших пациентов», — говорит д-р.Пападопулос.
В качестве главного исследователя в ходе исследования она участвует в регулярных встречах проекта COVID-19 Convalescent Plasma Project, в которых часто участвует от 200 до 300 человек. Она также отправляет запросы от коллег из MSK, которые интересуются, могут ли их пациенты участвовать в исследовании. Она и остальная часть команды помнят об уникальных ролях, которые они играют в это беспрецедентное время, и о возможностях, которые они открывают.
«Я работаю в MSK более 30 лет и никогда не сталкивался с таким широким кругом сотрудников учреждения и не встречал так много людей, как я, с тех пор, как началось это испытание.Это одновременно воодушевляло и унизительно, — говорит доктор Пападопулос.
Вернуться наверхОбзор плазменной медицины
Автор исследует эффективность и переносимость лечения плазмой и задается вопросом, что ждет в будущем в этой области.
Плазменная медицина, новая революционная технология в эстетике, использует физический процесс сублимации в терапевтических целях.
Нехирургическое клиническое применение плазменных устройств включает, помимо прочего, подтяжку / подтяжку кожи, безоперационную блефаропластику , удаление татуировок , полуперманентный макияж, ксантелазму , фиброму, лентиго, бородавки, обыкновенная бородавка и улучшение внешнего вида шрамов, и растяжек.
Обеспечение многочисленных приложений в рамках неинвазивной микрохирургии или «эстетической хирургии» делает плазменные устройства широко привлекательными для широкого круга медицинских специалистов, включая дерматологов, медсестер, врачей, стоматологов и хирургов.
британских компаний начали поставлять устройства плазменной медицины на рынок эстетической медицины чуть более четырех лет назад. За это время многое было извлечено из практического опыта.
В этой статье исследуется эффективность и переносимость лечения плазмой, чтобы выделить потенциальные улучшения и рекомендации в нашей практике.
Наука о плазменной медицине
Генерация плазмы происходит, когда электрический разряд выходит из наконечника устройства и входит в целевую область, в большинстве случаев наконечник электрода находится достаточно близко к цели (коже), но никогда не касается ее.Первым шагом является немедленное сокращение тканей и термическое разрушение как активный плазменный механизм [1].
Во-вторых, ткань сублимируется; создается прямой перевод ткани из твердой формы в газообразное состояние. Тепло поглощается целевой тканью и не передается окружающим тканям или подкожной клетчатке [2]. Плазма вызывает денатурацию коллагена и других белков в коже [1]. Следовательно, далее следует каскад неоколлагенизации, тепловые эффекты стимулируют нарушение кожного солнечного эластоза, активацию фибробластов и миграцию из более глубоких слоев дермы и высвобождение цитокинов, ткань регенерируется [1,3].
Противопоказания и клинические показания
Противопоказания к использованию плазменных устройств включают беременность и кормление грудью, использование изотретиноина, системные заболевания, инфекцию в месте лечения, дисморфию тела и аллергию на любой из используемых препаратов местного действия.
Пациентов с известными келоидными или гипертрофическими рубцами в анамнезе также следует избегать, несмотря на то, что лечение рекомендовано для лечения самих рубцов [4].
Эстетическое лечение пациентов
Преимущества для медицинского специалиста заключаются в получении высокой прибыли от лечения за один сеанс, которое в большинстве случаев требует только амбулаторного лечения и чрезвычайно низких эксплуатационных расходов.(После покупки устройства стоимость расходных материалов может составлять всего 1 фунт стерлингов). Кроме того, большинство процедур можно проводить с использованием обычных местных анестетиков, таких как Lmx4 или Emla.
Пациентов легко привлекает лечение плазмой, поскольку оно является более дешевой альтернативой хирургическому вмешательству и, как правило, гораздо более коротким временем восстановления. Безоперационное вмешательство снижает возможные осложнения и страх перед операцией, а также снижает стоимость.
Успех плазменных устройств в области эстетики во многом был обусловлен наиболее разрекламированным применением — омоложением периорбитальной области — «безоперационной блефаропластикой».Американское общество эстетической пластической хирургии заявляет, что блефаропластика сегодня является четвертым по популярности эстетическим лечением в медицине и эстетической хирургии [2]. Эта область считается основным аспектом эстетического вида лица пациентами и часто выбирается в первую очередь для омоложения лица [5]. Как практикующие врачи знают, что периорбитальная область одной из первых проявляет признаки старения [6].
Недавние клинические исследования были сосредоточены в первую очередь на эффективности лечения безоперационной блефаропластики: исследование с участием 50 пациентов, страдающих дерматохалазом верхних век, было проведено отделением дерматологии Университета Модены и Реджио-Эмилии.Они использовали глобальную шкалу эстетического улучшения (GAIS), чтобы измерить удовлетворенность пациентов после безоперационной блефаропластики. сто процентов пациентов сообщили об эстетическом улучшении, от «удовлетворенности» до «выдающегося результата». Для оценки дерматохалазиса использовался еще один инструмент — Шкала оценки степени выраженности морщин, разработанная Waugh & Blitzer [7]. В исследовании сделан вывод о том, что пациенты обнаружили уменьшение дерматохалазиса, из-за чего сильная слабость стала легкой, минимальной или полностью отсутствовала [2].
В других исследованиях изучались эффекты образования плазмы на клеточном уровне. Scarano et al. исследовал безопасность плазменного экзерезиса (безоперационное удаление лишней кожи) в тканях животных. Было проведено прямое сравнение с электрохирургической / радиоскальпельной терапией. Было продемонстрировано, что генерация плазмы сводит к минимуму повреждение соединительных тканей, обеспечивая более быстрое заживление как в ближайшем, так и в послеоперационном периоде.
Регенерация кожной ткани, неоколлагенез, особенно ремоделирование коллагеновых волокон типа III, было доказано двумя недавними отчетами о клинических случаях в исследованиях на людях [8,9].Кроме того, Росси и др. пришел к выводу, что экзерезис в плазме предлагает многообещающий эффект ремоделирования коллагена и клинически улучшенный внешний вид пациентов без серьезных побочных эффектов. Автор недавно провел опрос, состоящий из девяти вопросов операторам плазмы на Facebook под названием «Осложнения плазмы в эстетической медицине». Опрос был разработан для того, чтобы задать вопрос «Испытывают ли пациенты послеоперационные побочные эффекты?» Тридцать семь практикующих врачей прошли опрос, из них 64.9% ответили утвердительно на наличие побочных эффектов. Наиболее частыми немедленными (краткосрочными) эффектами были отек (83,3%) и эритема (62,2%). Более длительные побочные эффекты включали легкую гиперпигментацию (35,1%), гипопигментацию (10,8%) и эритему (24,3%).
Преимущество выбора плазменного устройства с разделением анодной и катодной энергий — в качестве прямого преобразования в лечение эта технология уменьшает послеоперационный отек и эритему. Катодный наконечник обладает антибиотическим действием, борется с анаэробными бактериями и действует как временное сосудосуживающее средство, уменьшая отек как во время, так и после процедуры.
Рисунок 1: Результаты проекта опроса Facebook.
По мере того, как производители и дистрибьюторы становятся все более успешными, сопровождающие их протоколы обучения становятся все более инновационными и полезными как для профессионалов, так и для пациентов. Однако по мере того, как распространенность плазменных устройств увеличивается, а количество процедур растет как в эстетической, так и в хирургической медицине, важно смотреть в будущее и задаться вопросом, что необходимо улучшить?
Анализ опроса показал, что даже с небольшой выборкой из 37 медицинских специалистов 94% практикующих врачей требовали дополнительной информации и протоколов по лечению осложнений плазменной медицины.
Частота побочных эффектов (как немедленных, краткосрочных, так и долгосрочных), о которых сообщают участники, указывает на то, что необходимы дополнительные исследования для изучения как адекватной подготовки кожи пациентов перед лечением, так и рассмотрения возможности использования тестовых пластырей перед плазмотерапией.
Устройство продвигается для всех типов кожи по Фитцпатрику, но в настоящее время нет четкого научно обоснованного способа подготовки различных типов кожи для предотвращения пигментации. Автор предлагает комплексный инструмент оценки, разрабатываемый ключевыми лидерами мнений в области дерматологии и медицинской эстетики.
На вопрос участники опроса Facebook дали 21 разный ответ в поддержку того, как они будут лечить гиперпигментацию после плазмотерапии.
Обратите внимание, что в этом опросе были опрошены все практикующие врачи, которые использовали различные устройства для плазменной резки, и, таким образом, оно доказывает, что исторически сложилось так, что производители в настоящее время не предоставляют практикующим врачам протоколы оказания помощи при поствоспалительной гиперпигментации.
Лечение поствоспалительной гиперпигментации
Мое личное предложение состоит в том, чтобы пациенты прошли тщательный осмотр кожи с последующим нанесением тестового пластыря в области предполагаемого лечения (за месяц до проведения полного лечения).На этом этапе можно обсудить и согласовать план подготовки кожи.
В связи с отсутствием официального руководства по предотвращению поствоспалительной гиперпигментации, моя клиническая рекомендация — использовать линейку космецевтиков NeoRetin от Aestheticare в качестве протокола перед лечением. Эта хорошо зарекомендовавшая себя компания располагает клиническими данными, чтобы убедиться, что NeoRetin был специально разработан для управления риском поствоспалительной гиперпигментации (PIH) — участков кожи с пигментацией после процедур, которые вызывают воспаление и покраснение кожи, что особенно важно для типов кожи 3- 6.Он делает это, занимаясь каждым этапом цикла производства меланина.
Ассортимент также включает защиту широкого спектра UVA и UVB для защиты кожи от негативного воздействия ультрафиолета, уменьшения образования активных форм кислорода и предотвращения дальнейшего образования меланина.
После плазменной терапии пациенты в моей клинике получают защитную сыворотку от воспаления от Bio Cosmedical (доступна через Fusion GT) и Heliocare Mineral от Aestheticare.
Целью безоперационной блефаропластики является минимизация боли, отеков и риска ПВГ, поэтому эти процедуры проводятся в течение трех сеансов.Каждый прием имеет интервал от двух до четырех недель.
Это оригинальный метод профессора Фиппи, который гораздо более переносим, чем одноразовое лечение.
Не так много сообщений о неэффективных или неоптимальных результатах лечения, однако я хотел бы отметить, что как практикующий врач, пролечивший более 200 мужчин и женщин с помощью устройств плазменной медицины, у меня наверняка были пациенты, которые считают, что существует отсутствие улучшения дерматохалазиса после безоперационной блефаропластики.
Кроме того, в настоящее время у меня есть два пациента с длительной эритемой после нехирургической блефаропластики нижних отделов век, спустя почти 18 месяцев после лечения.
Ни один из этих пациентов не сообщил о каких-либо трудностях с заживлением в результате предыдущей травмы или операции, и оба имеют тип кожи по Фитцпатрику 1.
Рисунок 2: Диаграмма TX при верхней блефаропластике.
Так что же нас ждет в будущем?
КомпанияFusion GT разработала набор насадок для устройства Nano Plasma, который позволит использовать лечение, называемое плазменным пилингом.Насадки различной формы включают инструмент с гладкой поверхностью, который позволяет безболезненно выполнять неабляционные маневры, способствующие отслоению плазматических клеток в эпидермисе.
Такие процедуры будут производить эффект подтяжки кожи от легкого до умеренного и некоторую степень изменения контура лица, что было продемонстрировано в других плазменных устройствах [10].
Регенеративные процедуры для лица с помощью Nano Plasma просты в выполнении, вызывают только ощущение тепла и улучшают текстуру кожи.
Рассматривая многочисленные применения этой технологии в области медицины, возможно, уместно взглянуть на глобальное экономическое бремя таких заболеваний, как прыщи, и на то, как лечение плазмой может уменьшить это бремя для NHS в Великобритании и наших популяций пациентов.
В Великобритании 3. 5 миллионов визитов в год к врачу общей практики напрямую связаны с проблемами акне [10]. Акне остается наиболее распространенным заболеванием кожи в подростковом возрасте и может продолжаться и во взрослой жизни.
Исследования последнего десятилетия доказали безопасность и эффективность плазменных препаратов в относительно небольших группах населения. Тем не менее, требуются дальнейшие подробные исследования с более крупными тестовыми группами для изучения широко распространенной практики плазменной медицины в здравоохранении, которая выходит за рамки эстетической и хирургической практики и используется в основных терапевтических практиках.
Медицинские специалисты в области эстетики сообщают о долгосрочных побочных эффектах, включая гиперпигментацию и эритему. Врач-эстетик Мартин Кинг призывает к постоянному обучению и обучению, поскольку эта процедура может вызвать разрушение эпидермиса и даже привести к рубцеванию [4].
Помимо очевидного потенциала для дерматологии и эстетических состояний кожи, технология предлагает неинвазивное и селективное нацеливание на биологические ткани на молекулярном уровне, что означает, что она играет роль в стимуляции регенерации тканей, уходе за хроническими ранами и новых подходах к терапии рака. [10].Таким образом, будущее плазменной медицины очень радужно, и нам очень повезло быть частью этого пути прямо сейчас, однако требуется более прочная база клинических данных для обеспечения безопасных, предсказуемых результатов с упором на снижение и лечение послеоперационных осложнений.
Список литературы
1. Поуразизи М., Абтахи-Наейни Б. Применение плазмы в эстетической медицине: клинические и физические аспекты. J Surg Dermatol 2017; 2 (T1).
http: // DX.doi.org/10.18282/
had.v2.it.1.140
2. Росси Э., Фарнетани Ф., Тракателли М, и др. Исследование экзерезиса плазмы с помощью клинической и конфокальной микроскопии для безоперационной блефаропластики верхнего века: пилотное исследование. Dermatol Surg 2018; 44 (2) : 283-90.
3. Велтманн К.Д., фон Вёдтке Т. Плазменная медицина — текущее состояние исследований и медицинское применение 2016. Физика плазмы и управляемый синтез 2017; 59 (1) : 014031.
4. Кинг М.Акцент на плазме: применение плазменных аппаратов в эстетической медицине. Журнал PMFA 2017; 4 (5) : 24-26.
https://www.thepmfajournal.com/
features / post / focus-on-Plasma
-the-application-of-Plasma
-devices-in-aesthetic-Medicine
5. Нгуен Х.Т., Исааковиц Д.М., Рубин П.А. . Маркеры человеческих лиц, связанные с возрастом и усталостью: исследование с отслеживанием взгляда. Офтальмология 2009; 116 : 355-60.
6. Лемке Б.Н., Стасиор О.Г. Анатомия птоза бровей. Arch Opthalmol 1982; 100 : 981-6.
7. Во Дж. М., Блитцер А. Шкала оценки серьезности морщин (методы и оценочные шкалы для измерения серьезности морщин). Январь 2013.
8. Циумас Г.С., Влаходимитропулос Д., Гоутас Н. Клинические и гистологические проявления после применения Plexr, придания формы игле (вибрация) и O.F.F. Pinnacle Med Med Sci 2014; 2 : 522-30.
9. Gloustianou G, Safari M, Tsioumas GS, et al. Представление старых и новых гистологических результатов после применения плазменных нагрузок (plexr) (регенерация кожной ткани коллагеном 111). Pinnacle Med Med Sci 2016; 3 : 983-90.
10. Chutsirimongkol C, Boonyawan D, Polnikorn N, et al. Нетепловая плазма для лечения акне и эстетического улучшения кожи. Плазменная медицина 2014; 4 (1-4) : 79-88.
Заявление о конкурирующих интересах: Автор является KOL / трейнером по Fusion GT.
ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ КОММЕНТАРИИХотели бы вы прокомментировать темы, поднятые в этой статье?
Электронная почта
diana @ pinpoint-scotland.com , и после утверждения ваш комментарий будет опубликован здесь.Plasma Lift (AKA Fibroblast): прекратите получать филлеры и ботокс
Для более длительных результатов используйте Fibroblast. В отличие от эффекта ботокса, который длится всего несколько месяцев, эффект от лечения фибробластами Plasma Pen сохраняется до 3 лет.
Что такое фибробласт?
Фибробласт — это революционная процедура, совершенно новая для США. Он подтягивает и подтягивает кожу, лицо и различные части тела с мгновенным результатом! Это также замечательная, высокоэффективная целостная альтернатива традиционным лазерным методам и стандартной косметической хирургии.Эта процедура, изобретенная в Италии пластическим хирургом доктором Фиппи, в течение многих лет безопасно выполнялась в Европе и Северной Америке. Ее часто называют «мягкой хирургией», так как результаты продолжительны и часто сопоставимы с традиционной косметической хирургией.
С помощью Fibroblast вы можете успешно уменьшить лишнюю кожу, резко подтянув и подтянув практически любую область лица и тела. Только представьте: с помощью этого метода не будет никаких порезов, швов, синяков, традиционной анестезии, кровотечений, истончения кожи или чрезмерно растянутого или искаженного взгляда на лицо.Это не только более безопасный выбор для омоложения кожи, но и гораздо более доступный, чем многие альтернативы.
Условия, которые можно эффективно лечить с помощью фибробластов, включают:
- Обвисание верхних век (это безоперационный метод блефаропластики)
- Мешки под глазами и гусиные лапки
- Челюсти
- Обвисшая или дряблая кожа на шее
- отвисшие брови
- Косметические проблемы для носа
- Морщины на лбу и линии хмурого взгляда
- Морщины вокруг рта
- Мелкие морщинки в любом месте лица
- Обвисшая кожа в любом месте лица
- Дряблая кожа на животе
Как работает фибробласт?
Наше специализированное медицинское плазменное устройство, одобренное Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), работает, используя напряжение в воздухе между его наконечником и природными газами, выделяемыми непосредственно над кожей, для формирования истинного «плазменного» (ионизированного газа) заряда.Эта крошечная электрическая дуга мгновенно укорачивает, сжимает и сжимает целевую ткань кожи. Вот тогда-то и происходит настоящее волшебство этого лечения! Затем естественный процесс заживления вашей кожи ускоряется и побуждает ваше собственное тело создавать новые клетки фибробластов. Эти клетки отвечают за выработку коллагена для увеличения естественного объема и эластина для более упругой кожи. Каждая область лечения, на которую воздействовал заряд плазмы, будет втягиваться, сближая клетки кожи.Это успешно воздействует на любые участки с лишней кожей.
Улучшения видны сразу, но окончательные результаты будут видны через десять недель. Количество процедур, необходимых для каждого человека, будет варьироваться в зависимости от обрабатываемой области, дряблости кожи, возраста человека и реакции на лечение. Однако большинство устраивает в общей сложности от одной до трех процедур на каждом участке.
Представив Fibroblast в качестве прекрасной альтернативы стандартным косметическим процедурам сегодняшнего дня, вы можете изучить этот новый метод омоложения.
Если вы выглядите немного уставшим, чувствуете обвисшую шею или линию подбородка, разлюбили свои обвисшие веки или просто хотите выглядеть свежее, Fibroblast Skin Tching может быть лучшим вариантом для вас!
Видны ли результаты сразу после процедуры?
Результаты видны сразу после процедуры, но максимальные результаты будут видны через 3-4 недели, когда кожа вступит в третью фазу заживления (рост коллагена и соединительной ткани).Таким образом, результаты видны сразу, а конечный результат проявляется через 3-4 недели после лечения.
Сколько процедур необходимо для достижения оптимальных результатов?
Зависит от состояния кожи клиента и желаемой степени коррекции. Часто клиент остается доволен только после одной процедуры, например, если морщины не очень глубокие. Но из-за простоты процедуры и доступной цены многие клиенты для достижения идеального результата выбирают две или даже три процедуры.Процедуру можно повторить после полной регенерации кожи, то есть через 6-8 недель после процедуры. Обычно требуется 2 сеанса.
Как долго продлится эффект лечения фибробластами?
Результаты лечения фибробластами постоянны и могут быть видны в течение многих лет. Но следует признать, что процесс старения идет непрерывно, и кожа стареет с каждым днем после процедуры. Это не остановить. Результаты этого метода постоянны, но когда мы говорим о мимических линиях лица (тревожных линиях), они могут быстро повторяться, потому что мышцы сильнее кожи, и, следовательно, линии повторяются.Средний результат длятся от 2 до 4 лет.
Фибробласты до и после ухода
Лечение фибробластами подходит не всем. С лечением связаны риски, и крайне важно знать, подходите ли вы для этой сложной процедуры. Если вы подумываете о Фибробласте, вы должны быть в хорошем состоянии на момент приема, без каких-либо ранее существовавших заболеваний. Идеальные кандидаты для этой косметической процедуры — это люди с дряблой креповой кожей вокруг глаз, шеи, живота, рта или других целевых участков для лечения.
Противопоказания
Подтяжка кожи фибробластной плазмой не рекомендуется для следующих лиц:
- Беременность
- Металлические штифты или пластины
- Кардиостимуляторы
- Тяжелые сердечно-сосудистые заболевания
- Онкологические больные
- Диабет
- Неконтролируемое артериальное давление
- Заболевания крови
- Аутоиммунные болезни
- Эпилепсия
- Нарушения пигментации
- Шкала Фицпатрика 5 и 6
- Волчанка
- Келоиды
- Простой герпес
- Битумная черепица
- Псориаз
- Активная экзема
- Простуда
- Инфекции
- Аккутан
- Сетчатка
- Аллергия на лидокаин
Стоимость
Цены могут быть скорректированы или снижены, если выбрано несколько областей лечения.Мы собираем пакеты и экономим.
.