Charakterizace fyzikálních a chemických procesů ve výbojovém plazmatu ve vodě pro biologické a biomedicínské aplikace
ID projektu:*M100431203
Poskytovatel:Akademie věd České republiky
Období:01.07.2012 - 30.06.2015
Hlavní řešitel:Ing. Petr Lukeš, PhD.
SpoluřešiteléP. Hoffer, E. Doležalová, M. Člupek

Cíle projektu: Cílem projektu bilaterální spolupráce mezi Ústavem fyziky plazmatu a Kumamoto University je společný výzkum fyzikálně-chemických procesů vyvolaných výbojovým plazmatem ve vodě pro biologické a biomedicínské aplikace zaměřený na tři základní dílčí cíle: a) charakterizace fyzikálních parametrů rázových vln generovaných plazmatem ve vodě, b) produkce plazmochemických reaktivních částic elektrickými výboji ve vodě a c) biologické účinky elektrických výbojů a impulsních elektrických polí ve vodě. Obě pracoviště patří oborově mezi světově uznávaná pracoviště mající bohaté a vzájemně komplementární zkušenosti v oblasti výzkumu a vývoje nízkoteplotního plazmatu ve vodě a účinků impulsního elektrického pole. Výměna zkušeností a vzájemné využívání experimentálního a instrumentálního vybavení mezi ÚFP AVČR a Kumamoto University umožní významné rozšíření odborné kvalifikace a rozsahu výzkumných činností na obou pracovištích v oblasti studia fyzikálních a plazmochemických účinků výbojového plazmatu ve vodě a biologických účinků impulsního elektrického pole a jejich potenciálního využití v biologických a biomedicínských aplikacích.

Dosažené výsledky:

Lukeš P., Doležalová E., Sisrová I., Člupek M.: Aqueous-phase chemistry and bactericidal effects from an air discharge plasma in contact with water: Evidence for the formation of peroxynitrite through a pseudo-second-order post-discharge reaction of H2O2 and HNO2. Plasma Sources Science & Technology 23 [1] (2014) 015019. [ Link ]

Ruma R., Hosseini S.H.R., Yoshihara K., Akiyama M., Sakugawa T., Lukeš P., Akiyama H.: Properties of water surface discharge at different pulse repetition rates. Journal of Applied Physics 116 [12] (2014) 123304. [ Link ]

Ruma R., Lukeš P., Aoki N., Špetlíková E., Hosseini S.H.R., Sakugawa T., Akiyama H.: Effects of pulse frequency of input power on the physical and chemical properties of pulsed streamer discharge plasmas in water. Journal of Physics D-Applied Physics 46 [12] (2013) 125202. [ Link ]

Lukeš P., Ruma R., Hosseini S.H.R., Sakugawa T., Akiyama H.: Properties of plasma generated by underwater high-repetitive pulsed electrical discharge in vapor bubbles. Proceedings of 9th International Symposium on Non‐Thermal/Thermal Plasma Pollution Control Technology & Sustainable Energy (ISNTP 9). Dalian : Dalian University of Technology, 2014, S1-O7. ISBN N.
[International Symposium on Non‐Thermal/Thermal Plasma Pollution Control Technology & Sustainable Energy (ISNTP 9)/9./. Dalian (CN), 16.06.2014-20.06.2014]

Lukeš P., Doležalová E., Sisrová I., Člupek M.: Aqueous-phase chemistry and bactericidal effects from gaseous plasmas in contact with water. Proceedings of XXXI ICPIG Granada 2013. Granada : Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA – CSIC), 2013 - (Gordillo-Vázquez, F.), PS3-106 ISBN N. - (ICPIG. 31). [ Link ]
[International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG)/31./. Granada (ES), 14.07.2013-19.07.2013]

Lukeš P., Ruma R., Aoki N., Hosseini S.H.R., Sakugawa T., Akiyama H.: Effects of pulse frequency on plasmachemical activity of electrical discharge in water. Proceedings of XXXI ICPIG Granada 2013, Book of abstracts. Granada : Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA – CSIC), 2013 - (Gordillo-Vázquez, F.), PS3-061 ISBN N. - (ICPIG. 31). [ Link ]
[International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG)/31./. Granada (ES), 14.07.2013-19.07.2013]

Tsuyoshi N.S., Yoshihara K., Ruma R., Takashi S., Lukeš P., Akiyama H.: Investigation of the effects of pH on chemical processes induced by pulse surface discharge in the KCl solution and phosphate buffer solution. 66th Joint Conference of Electrical and Electronics Engineers in Kyushu - Proceedings. Kumamoto : Kyushu Institute of Technology, 2013, s. 215-216.
[Joint Conference of Electrical and Electronics Engineers in Kyushu/66./. Kumamoto (JP), 24.09.2013-25.09.2013]

Yoshihara K., Ruma R., Aoki N., Hosseini S.H.R., Sakugawa T., Akiyama H., Lukeš P.: Study on hydrogen peroxide generation by water surface discharge. Proceedings of the 19th IEEE Pulsed Power Conference (PPC 2013),Digest of Technical Papers-IEEE International Pulsed Power Conference. San Francisco : IEEE, 2013, s. 1-5. ISBN 978-146735167-6. - (IEEE. 101034). [ Link ]
[IEEE Pulsed Power & Plasma Science Conference – PPPS 2013/19./. San Francisco (US), 16.07.2013-21.07.2013]

Yoshihara K., Ruma R., Tsuyoshi N.S., Hosseini S.H.R., Takashi S., Lukeš P., Akiyama H.: Influence of the distance between the electrodes in hydrogen peroxide generation using water surface discharge. 66th Joint Conference of Electrical and Electronics Engineers in Kyushu - Proceedings. Kumamoto : Kyushu Institute of Technology, 2013, s. 219-219.
[Joint Conference of Electrical and Electronics Engineers in Kyushu/66./. Kumamoto (JP), 24.09.2013-25.09.2013]