이 작품은 베이징 신경외과 학회 (2014-11), 중국 (No. 11475019와 81271286)의 국가 자연과학 기초 및 베이징 자연 과학 재단 (No. 7152027)의 혁신 기금에 의해 지원 되었다.

1. APPJ 장치의 준비 주의: 사용 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트 (MSDS)를 참조 하십시오. 증기 두건 및 개인 보호 장비 (보호 안경, 보호 장갑, 랩 코트, 등)의 사용을 포함 하 여 모든 실험을 수행할 때 적절 한 안전 관행을 사용 하십시오. 프로토콜 처리 기술 (살 균, 세포 복구, 셀 뿌리고, 세포 동결, 셀 얼룩, 등) 표준 셀 필요.
<ol><li>1 m m 내부 직경 석 영 튜브를 선택 하 고 외부 직경 3 m m.의 부드러운 연마 호 일을 사용 하 여 양 끝 횡단면.</li>
	<li>1.0 m m의 직경을 가진 니켈 도금된 스테인리스 바늘을 사용 하 여 고전압 전극으로. 0.05 m m의 곡률 반경에 팁을 갈기.</li>
	<li>포장 알루미늄 호 일 (폭에서 2 m m) 주위에 1 cm에서 석 영 튜브 석 영 튜브에서 노즐. 알루미늄 호 일의 다른 쪽 끝에서 1 cm에서 스테인리스 스틸 바늘 포인트를 수정. 알루미늄 포 일 반지를 사용 하 여 낮은 전압 전극으로.</li>
</ol> 2. 제트기의 수집 <ol><li>는 AC 신호를 제공 하는 기능 신호 발생기 전원 공급 장치는 고압 전력 증폭기 연결. 높은 전압 전극에 인가 전압의 파형을 기록, 디지털 오실로스코프에 고전압 프로브의 한쪽 끝을 연결 하 고 전원 공급 장치를 다른 쪽 끝을 연결 합니다. 회로 보호 하려면 2 k &#8486; 보호 저항으로 저항. 그림 2와 같이 회로 연결. 
	주의: 높은 전압 라인을 만지지 마십시오.</li>
	<li>지속적으로 석 영 튜브를 통해 헬륨 (볼륨 분수, 99.999%)을 통과 하 고 안정적인 1.4 표준 리터 당 분 (SLM)에서 가스 유량 제어. 
	참고: 우리가 사용 하지 마십시오 필터 셀 문화를 치료 하기 전에. 실험에 사용 하는 헬륨의 볼륨 분수 99.999% 이며 대부분 미생물이이 조건 하에서 살 수 없다.</li>
	<li>는 오실로스코프, 신호 발생기, 고압 전력 증폭기의 전원을 켭니다. 5 kHz에 주파수 조절 손잡이 회전 합니다. 점차적으로 증가 6의 피크-피크 값 전압 kV. 
	참고: 제트기는 충분히 (약 3cm) 때 바늘에 적용 하는 전압의 피크-피크 값은 약 6 kV.</li>
</ol> 3. SH SY5Y 세포의 준비 <ol><li>RPMI 1640에서 25 cm 2 플라스 크에 성장 SH-SY5Y 인간 신경 파생 셀 라인 매체 15% 태아 종 아리 혈 청 (FBS)와 보충. 포함 된 37에서 5% CO 2와 95% 공기 습도 인큐베이터에 셀 유지 ° c.</li>
	<li>때 셀 85% 합류에 도달, 신중 하 게 문화 미디어를 발음 하 고 셀에 1 mL 0.25 %trypsin + 0.1 %EDTA 추가.</li>
	<li>후 15의 보육 실내 온도에, 신중 하 게는 트립 신을 발음 하 고 추가 2 mL 15% 포함 된 RPMI 1640 무력화 FBS.</li>
	<li>부드럽게 아래로, 플라스틱 SH SY5Y 단층 완전히 분리 될 때까지, 우물의 바닥 세척.</li>
	<li>는 hemocytometer를 사용 하 여 셀을 계산 하 고 RPMI 1640 중간 + 15를 추가 하 여 2 x 10 5 셀/mL로 세포 농도 조정 %FBS, 그리고 96 잘 접시의 각 음에 세포 현 탁 액의 전송 100 µ L.</li>
	<li>APPJ 치료 전에 셀 인큐베이터에 12 h에 대 한 연결을 세포 허용.</li>
</ol> 4. SH-SY5Y의 APPJ 치료 <ol><li>조정 석 영의 노즐 사이의 거리 튜브와 96 잘 접시 배치 될 위치에 3 cm. 플랫폼 빔 문화 매체의 표면을 만질 수 있는 보장. 
	참고: 거리는 플레이트의 하단에서 측정 하지 됩니다. 그것은 먼저 석 영 튜브의 노즐 및 96 잘 접시를 사용 하는 플랫폼 간의 3 cm 조정.</li>
	<li>APPJ 치료 하기 전에 변경 제어 웰 스 제외 하 고 각 잘 배양 RPMI 1640 포도 당 매체 없이.</li>
	<li>APPJ 노즐 아래 접시 놓고 제트기 각 우물에 수직으로 쏠 수 있다 확인 하십시오.</li>
	<li>0 APPJ와 함께 별도 우물에서 치료 세포 s, 1의 2 s, 4 s, 8, 및 12 s. 
	참고: APPJ ( 그림 1) 헬륨 이온화에 의해 생성 됩니다. 4 세포 포도 당 부족으로 부상 처리 됩니다 셀에 헬륨의 영향을 제거 하는 8 s 헬륨 흐름과 s. 모든 치료는 3 중에서 수행 되어야 합니다.</li>
</ol> 5. 세포 생존 능력 분석 결과 참고:이 단계에서 매체를 변경 하지 마십시오.
<ol><li>APPJ 치료 후 세포 배양 기에서 1 시간에 대 한 셀을 품 어.</li>
	<li>각 잘 셀 계산 키트-8 (CCK-8) 솔루션의 추가 10 µ L.</li>
	<li>품 어 4 h. 위해 37 ° C에서 셀 
	참고: SH-SY5Y 셀 라인은 포도 당 부족 조건 12에 민감합니다. 세포 생존 능력은 pharmacodynamics 연구에 대 한 최적의 세포 생존 조건이 1 시간 포도 당 부족 후 거의 50% 감소 합니다. CCK-8 셀에 아무 세포 독성 있으며 셀은 APPJ 치료 세포 생존 능력을 확인 후 CCK-8 시 포도 당 부족 조건에서 다른 4 h와 인 큐베이 팅. 8 h 포도 당 부족 APPJ 처리 후에, APPJ의 보호 효과 때문에 포도 당 부족의 긴 기간 SH SY5Y 세포의 심한 손상을 주도 크게 감소 되었다. 24 시간 포도 당 부족 11 후 살아있는 세포의 증거가 없었다.</li>
	<li>450에서 흡 광도 측정 microplate 리더 nm.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Yang, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+mitochondrial+electron+transfer+for+the+treatment+of+neurodegenerative+diseases+and+cancers:+Methylene+blue+connects+the+dots.">Alternative mitochondrial electron transfer for the treatment of neurodegenerative diseases and cancers: Methylene blue connects the dots.</a> Prog. Neurobiol. , (2015).</li><li>Bhat, A. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidative+stress,+mitochondrial+dysfunction+and+neurodegenerative+diseases;+a+mechanistic+insight.">Oxidative stress, mitochondrial dysfunction and neurodegenerative diseases; a mechanistic insight.</a> Biomed. Pharmacother. 74, 101-110 (2015).</li><li>Bullon, P., Newman, H. N., Battino, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obesity,+diabetes+mellitus,+atherosclerosis+and+chronic+periodontitis:+a+shared+pathology+via+oxidative+stress+and+mitochondrial+dysfunction?.">Obesity, diabetes mellitus, atherosclerosis and chronic periodontitis: a shared pathology via oxidative stress and mitochondrial dysfunction?.</a> Periodontol. 2000. 64 (1), 139-153 (2014).</li><li>Sutherland, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroprotection+for+ischaemic+stroke:+translation+from+the+bench+to+the+bedside.">Neuroprotection for ischaemic stroke: translation from the bench to the bedside.</a> International Journal of Stroke. 7 (5), 407-418 (2012).</li><li>Yan, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+using+Cold+Atmospheric+Plasma+Stimulated+Media+for+Cancer+Treatment.">Principles of using Cold Atmospheric Plasma Stimulated Media for Cancer Treatment.</a> Scientific Reports. 5 (5), 18339 (2015).</li><li>Lu, X., Laroussi, M., Puech, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+atmospheric-pressure+non-equilibrium+plasma+jets+and+plasma+bullets.">On atmospheric-pressure non-equilibrium plasma jets and plasma bullets.</a> Plasma Sources Science &amp; Technology. 21 (3), 034005 (2012).</li><li>Lu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+species+in+non-equilibrium+atmospheric-pressure+plasmas:+Generation,+transport,+and+biological+effects.">Reactive species in non-equilibrium atmospheric-pressure plasmas: Generation, transport, and biological effects.</a> Phys. Rep. 630, 1-84 (2016).</li><li>Lu, X., Naidis, G. V., Laroussi, M., Ostrikov, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guided+ionization+waves:+Theory+and+experiments.">Guided ionization waves: Theory and experiments.</a> Phys. Rep. 540 (3), 123-166 (2014).</li><li>Di, M. S., Reed, T. T., Venditti, P., Victor, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+ROS+and+RNS+Sources+in+Physiological+and+Pathological+Conditions.">Role of ROS and RNS Sources in Physiological and Pathological Conditions.</a> Oxid. Med. Cell Longev. 2016 (22), 1245049 (2016).</li><li>Contestabile, A., Ciani, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+nitric+oxide+in+the+regulation+of+neuronal+proliferation,+survival+and+differentiation.">Role of nitric oxide in the regulation of neuronal proliferation, survival and differentiation.</a> Neurochemistry International. 45 (6), 903-914 (2004).</li><li>Yan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+effect+of+atmospheric+pressure+plasma+on+oxidative+stress-induced+neuronal+injuries:+an+in+vitro+study.">Protective effect of atmospheric pressure plasma on oxidative stress-induced neuronal injuries: an in vitro study.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 50 (9), 095401 (2017).</li><li>Xie, H. R., Hu, L. S., Li, G. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SH-SY5Y+human+neuroblastoma+cell+line:+in+vitro+cell+model+of+dopaminergic+neurons+in+Parkinson's+disease.">SH-SY5Y human neuroblastoma cell line: in vitro cell model of dopaminergic neurons in Parkinson's disease.</a> Chin. Med. J. 123 (8), 1086-1092 (2010).</li><li>Tsutsui, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+of+cardiac+disease+by+inhalation+of+atmospheric+pressure+plasma.">Treatment of cardiac disease by inhalation of atmospheric pressure plasma.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 53 (6), 060309 (2014).</li><li>Graves, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+temperature+plasma+biomedicine:+A+tutorial+review.">Low temperature plasma biomedicine: A tutorial review.</a> Physics of Plasmas. 21 (8), 104-117 (2014).</li></ol>

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SH SY5Y 세포는 인간의 신경 파생 셀 라인 고 neurotoxicity 또는 neuroprotection12에 생체 외에서 연구에 대 한 적절 한 셀 모델로 서 널리 이용 된다. SH SY5Y 셀 라인 포도 당 부족 조건에 민감 했다. 세포 생존 능력은 pharmacodynamics의 연구에 대 한 최적의 세포 생존 조건이 1 시간 포도 당 부족 후 거의 50% 감소. 또한, CCK-8 시 약은 아무 세포 독성 세포 및 셀 APPJ 치료 세포 생존 능력을 확...

성인 두뇌는 거의 독점적으로 정상적인 생리 적인 조건 하에서 에너지 대사에 대 한 기판으로 포도 당을 사용합니다. 인간의 뇌는 몸 무게의 2%만 하지만 바디1내 총 포도의 약 25%를 소비 한다. 그것은 잘 문서화 되어있다 그 포도 당 대사 장애는 주요 학적 변화 중 허 혈 성 뇌졸중 및 Alzheimer의 질병 (광고), 파 킨 슨 병 (PD) , 헌팅턴의 질병 (HD) 등 다양 한 신경 퇴행 성 질환 2,3. ATP 생산에 직접 영향을 줄 수 및 더 신경 부전, 제안 그 유지 세포 생존 능력의 위험을 증가 시킬 수 있습니다 신경 세포 죽음을 유도 포도 당 및 손상된 포도 당 통풍 관 또는 산화 인 산화의 부족 또는 지연 셀 부상 후 포도 당 부족이이 질병 치료에 대 한 합리적인 접근 될 수 있습니다. 포도 당 변조, 항 염증 제 대리인, 이온 채널 변조기, 자유 래 디 칼 청소부, neurotrophic 요인에 초점을 통해 신경 보호 효과의 조사 등 관심 되었습니다. 그러나, 임상 연습에 벤치에서 이러한 신경 접근의 번역 성공4되지 않았습니다.
대기압 플라즈마 제트 (APPJs)는 최근 몇 년 동안에서 여러 분야에서 많은 연구자의 관심을 끌고있다 대기 저온 가스 방전 기술의 새로운 종류. APPJs 암 세포 치료, 세균 비활성화, 혈액 응고, 상처 치유, 구두 약, 등5,6, 여러 종류의 그것의 방출 때문에 다양 한 생물 의학 응용 프로그램에 수십 년 동안 사용 되었습니다. 반응 질소 종 (RNS) 및 반응성 산소 종 (선생님) (그림 1)의7. 이전 플라즈마 바이오 의학 응용 프로그램은 주로 박테리아, 세포, 조직과8에 산화 그리고/또한 nitrative 스트레스에 집중 했다. 그러나, RNS과 선생님은 많은 생리 적 및 병 태 생리 과정9와 관련 된 중요 한 세포내 신호 분자는 APPJ 또한 "양날의 검" 될 수 있습니다. 질소 산화물 (NO) 생물학 과정의 넓은 범위를 제어 하 고 인체, 특히 중앙 신경 시스템 (CNS)에 이중 역할을 한다. 낮은 레벨의 그들의 신경 활동 모두 나타났습니다 생체 외에서 그리고 vivo에서 여러 신호 경로10통해. 우리의 이전 연구는 그 헬륨에 처음 보고 된 APPJ 유도 아니 생산 산화 스트레스 유발 부상11에 대 한 APPJ의 신경 보호 효과에 참여 했다. 그러나, 다른 상해에 APPJs의 효과 되지 보고 되었습니다. 따라서, 현재 연구의 목표 SH SY5Y 세포에 포도 당 부족 유발 부상에는 체 외에서 치료 프로토콜 헬륨 APPJ의 신경 보호 응용 프로그램에 대 한 제공 하는 것입니다. 이전 연구에서 다른, 우리의 프로토콜 부상의 과도 한 플라즈마 유도, APPJ 치료 잠재적으로 소설 "기증자 약으로 사용 될 수를 나타내는 결과 없이 신경 보호 응용 프로그램에 대 한 낮은 복용량 플라즈마 처리를 사용 "미래 연구 및 임상 번역에도. 이 프로토콜은 또한 다른 장애가 있는 다른 세포 유형 대 한 cytoprotective 응용 프로그램으로 사용할 수 제안 하지만 APPJ 치료 조건 다시 조정 해야 하며 치료 복용량 상대적으로 낮은 되어야 합니다.

<table width="911">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="width:216px;height:20px;">SH-SY5Y cell line</td>
			<td style="width:325px;">China Center for Type Culture Collection</td>
			<td style="width:135px;">3111C0001CCC000026</td>
			<td style="width:235px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">RPMI 1640 medium</td>
			<td style="width:325px;">Thermo Scientific&#160;</td>
			<td style="width:135px;">21875091</td>
			<td>stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">RPMI 1640 medium no glucose</td>
			<td style="width:325px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:135px;">11879020</td>
			<td>stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">fetal calf serum</td>
			<td style="width:325px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:135px;">16000044</td>
			<td style="width:235px;">stored at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">tripsin-EDTA solution</td>
			<td style="width:325px;">Solarbio</td>
			<td style="width:135px;">T1300</td>
			<td>stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">96 wells plate</td>
			<td style="width:325px;">corning</td>
			<td style="width:135px;">3599</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Cell Counting Kit-8 (CCK-8)</td>
			<td style="width:325px;">Dojindo Laboratories</td>
			<td style="width:135px;">CK04</td>
			<td>stored at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">microplate reader</td>
			<td style="width:325px;">Tecan</td>
			<td style="width:135px;">M200 Pro</td>
			<td>for measuring the absorbance at 450 nm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">High &#8211; voltage Power Amplifier</td>
			<td style="width:325px;">Trek</td>
			<td style="width:135px;">PD06087</td>
			<td>for amplifing the power</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Function Signal Generator</td>
			<td style="width:325px;">MaZe Electronics Science&#38;Technology</td>
			<td style="width:135px;">AT30120</td>
			<td>for providing the specific signal</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">High &#8211; Voltage Probe</td>
			<td style="width:325px;">Tektronix</td>
			<td style="width:135px;">P6015A</td>
			<td>for detecting high voltage</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Digital Oscilloscope</td>
			<td style="width:325px;">Tektronix</td>
			<td style="width:135px;">DPO4104B</td>
			<td>for displaying the signal</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

new application of an atmospheric pressure plasma jet as a neuro-protective agent against glucose deprivation-induced injury of sh-sy5y cells

대기압 플라즈마 제트 (APPJ)는 자사의 배출량 반응성 질소 종 (RNS) 및 반응성 산소 종 (선생님)의 여러 종류를 포함 하기 때문에 최근 몇 년 동안에서 여러 분야에서 많은 연구자의 주목을 받고 있다. 우리의 이전 연구는 산화 스트레스 유발 부상에 대 한 APPJ의 cytoprotective 효과 보이고 있다. 현재 연구의 목표는 SH-SY5Y 세포에 포도 당 부족 유발 부상에 헬륨 APPJs의 신경 보호 응용 프로그램에 관한 자세한 생체 외에서 치료 프로토콜을 제공 하는입니다. SH SY5Y 인간 신경 파생 셀 라인 보완 15% 태아 종 아리 혈 청 RPMI 1640 매체에 유지 되었다. 문화 매체 APPJ 치료 전에 포도 당 없이 RPMI 1640 다음 변경 되었습니다. 셀 인큐베이터에서 1 h 부 화, 후 세포 생존 능력 셀 계산 키트 8를 사용 하 여 결정 했다. 결과, 보여주었다 포도 당 부족 그룹에 비해, APPJ로 치료 하는 세포 전시 크게 증가 세포 생존 복용량 의존 방식에서 8 s/잘 최적의 복용량으로 관찰. 한편, 헬륨 흐름이 했다 포도 당 부족-유도 된 세포 손상에 영향을 주지 않습니다. 우리의 결과 APPJ 잠재적으로 포도 당 부족에 관련 된 중추 신 경계에에서 질환에 대 한 치료 방법으로 사용 될 수 표시. 이 프로토콜도 사용할 수 cytoprotective 응용 프로그램으로 다른 장애가 있는 다른 셀에 대 한 하지만 세포 배양 및 APPJ 치료 조건을 재조정 해야, 그리고 치료 복용량은 상대적으로 낮은 되어야 합니다.

데이터는 적어도 3 개의 독립적인 실험의 평균 ± SD로 표현 됩니다. 그룹 결과 ANOVA를 사용 하 여 분산에 대 한 분석 했다. 모든 분석은 통계 분석 소프트웨어 프리즘 및 p를 사용 하 여 수행 했다 &#60; 0.05 통계적 의미에 대 한 임계값을 했다.
세포 생존 능력은 CCK-8 보육의 4 h 후 측정 했다. 그림 3에서 보듯이, 포도 당 부족 통제 그룹에 비해 44.1 ± 2.6%에 SH-SY5...

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New Application of an Atmospheric Pressure Plasma Jet as a Neuro-protective Agent Against Glucose Deprivation-induced Injury of SH-SY5Y Cells

SH SY5Y 세포의 포도 당 부족 유발 부상에 대 한 신경 보호 요원으로 대기압 플라즈마 제트의 새로운 응용 프로그램

포도 당 부족 유발 SH-SY5Y 상해에 낮은 복용량 대기압 플라즈마 처리의 신경 보호 응용 프로그램에 대 한 프로토콜.

The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has attracted the attention of many researchers from multiple disciplines in recent years because its emissions ...

new-application-an-atmospheric-pressure-plasma-jet-as-neuro

Research

JoVE Journal

Engineering

9.0K 조회수.  Capital Medical University. 포도 당 부족 유발 SH-SY5Y 상해에 낮은 복용량 대기압 플라즈마 처리의 신경 보호 응용 프로그램에 대 한 프로토콜.

비디오: New Application of an Atmospheric Pressure Plasma Jet as a Neuro-protective Agent Against Glucose Deprivation-induced Injury of SH-SY5Y Cells

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

극단적 인 압력과 온도에서 합성 부위 회절

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

연구

공학

Visualization of High Speed Liquid Jet Impaction on a Moving Surface

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds between 0 and 25 m/sec) and a spinning disk device (for examining surface speeds between 15 and 100 m/sec). The air cannon linear traverse is a pneumatic energy-powered system that is designed to accelerate a metal rail surface mounted on top of a wooden projectile. A pressurized cylinder fitted with a solenoid valve rapidly releases pressurized air into the barrel, forcing the projectile down the cannon barrel. The projectile travels beneath a spray nozzle, which impinges a liquid jet onto its metal upper surface, and the projectile then hits a stopping mechanism. A camera records the jet impingement, and a pressure transducer records the spray nozzle backpressure. The spinning disk set-up consists of a steel disk that reaches speeds of 500 to 3,000 rpm via a variable frequency drive (VFD) motor. A spray system similar to that of the air cannon generates a liquid jet that impinges onto the spinning disc, and cameras placed at several optical access points record the jet impingement. Video recordings of jet impingement processes are recorded and examined to determine whether the outcome of impingement is splash, splatter, or deposition. The apparatuses are the first that involve the high speed impingement of low-Reynolds-number liquid jets on high speed moving surfaces. In addition to its rail industry applications, the described technique may be used for technical and industrial purposes such as steelmaking and may be relevant to high-speed 3D printing.

Two experimental devices for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device and a spinning disk device. The apparatuses are used to determine optimal approaches to the application of liquid friction modifier (LFM) onto rail tracks for top-of-rail friction control.

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds ...

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a stable and continuous operation of the plasma is possible and the plasma torch can be used for many different applications. On one hand, the hot (3,600 K gas temperature) plasma can be used for chemical processes and on the other hand the cold afterglow (temperatures down to almost RT) can be applied for surface processes. For example chemical syntheses are interesting volume processes. Here the microwave plasma torch can be used for the decomposition of waste gases which are harmful and contribute to the global warming but are needed as etching gases in growing industry sectors like the semiconductor branch. Another application is the dissociation of CO2. Surplus electrical energy from renewable energy sources can be used to dissociate CO2 to CO and O2. The CO can be further processed to gaseous or liquid higher hydrocarbons thereby providing chemical storage of the energy, synthetic fuels or platform chemicals for the chemical industry. Applications of the afterglow of the plasma torch are the treatment of surfaces to increase the adhesion of lacquer, glue or paint, and the sterilization or decontamination of different kind of surfaces. The movie will explain how to ignite the plasma solely by microwave power without any additional igniters, e.g., electric sparks. The microwave plasma torch is based on a combination of two resonators &#8212; a coaxial one which provides the ignition of the plasma and a cylindrical one which guarantees a continuous and stable operation of the plasma after ignition. The plasma can be operated in a long microwave transparent tube for volume processes or shaped by orifices for surface treatment purposes.

This movie shows how an atmospheric plasma torch can be ignited by microwaves with no additional igniters and provides a stable and continuous plasma operation suitable for plenty of applications.

어떻게 추가 점화기없이 대기압 마이크로 웨이브 플라즈마 토치를 점화

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

Blast Quantification Using Hopkinson Pressure Bars

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures up to many hundreds of megapascals. In this respect the simplicity of the Hopkinson pressure bar has a major advantage in that while the measurement end of the Hopkinson bar can endure and be exposed to harsh conditions, the strain gauge mounted to the bar can be affixed some distance away. This allows protective housings to be utilized which protect the strain gauge but do not interfere with the measurement acquisition. The use of an array of pressure bars allows the pressure-time histories at discrete known points to be measured. This article also describes the interpolation routine used to derive pressure-time histories at un-instrumented locations on the plane of interest. Currently the technique has been used to measure loading from high explosives in free air and buried shallowly in various soils.

This protocol details the use of Hopkinson pressure bars to measure reflected blast loading from near-field explosive events. It is capable of interpolating a pressure-time history at any point on a reflective boundary and as such can be used to fully characterize the spatial and temporal variations in loading produced.

폭발 정량화는 홉 킨슨 압력 막대를 사용하여

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures ...

Three-dimensional Particle Tracking Velocimetry for Turbulence Applications: Case of a Jet Flow

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic recording of image sequences. The basic components, features, constraints and optimization tips of a 3D-PTV topology consisting of a high-speed camera with a four-view splitter are described and discussed in this article. The technique is applied to the intermediate flow field (5 &#60;x/d &#60;25) of a circular jet at Re &#8776; 7,000. Lagrangian flow features and turbulence quantities in an Eulerian frame are estimated around ten diameters downstream of the jet origin and at various radial distances from the jet core. Lagrangian properties include trajectory, velocity and acceleration of selected particles as well as curvature of the flow path, which are obtained from the Frenet-Serret equation. Estimation of the 3D velocity and turbulence fields around the jet core axis at a cross-plane located at ten diameters downstream of the jet is compared with literature, and the power spectrum of the large-scale streamwise velocity motions is obtained at various radial distances from the jet core.

A three-dimensional particle tracking velocimetry (3D-PTV) system based on a high-speed camera with a four-view splitter is described here. The technique is applied to a jet flow from a circular pipe in the vicinity of ten diameters downstream at Reynolds number Re &#8776; 7,000.

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic ...

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line intensity ratios. By using a Johann spectrometer viewing the plasma, it is possible to construct profiles of plasma parameters such as density, temperature, and velocity with good spatial and time resolution. However, benchmarking atomic code modeling of X-ray spectra obtained from well-diagnosed laboratory plasmas is important to justify use of such spectra to determine plasma parameters when other independent diagnostics are not available. This manuscript presents the operation of the High Resolution X-ray Crystal Imaging Spectrometer with Spatial Resolution (HIREXSR), a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma. In addition, this manuscript covers a laser blow-off system that can introduce such ions to the plasma with precise timing to allow for perturbative studies of transport in the plasma.

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas. This manuscript presents the operation of a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma.

하이 온도 플라즈마 진단으로 사용하기 위해 X 선 영상 크리스탈 분광학 적용

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. The reactions of cold plasma with the surrounding atmosphere yield a variety of reactive species, which can define its effectiveness. While efficient development of cold plasma therapy requires kinetic models, model benchmarking needs empirical data. Experimental studies of the source of reactive species detected in aqueous solutions exposed to plasma are still scarce. Biomedical plasma is often operated with He or Ar feed gas, and a specific interest lies in investigation of the reactive species generated by plasma with various gas admixtures (O2, N2, air, H2O vapor, etc.) Such investigations are very complex due to difficulties in controlling the ambient atmosphere in contact with the plasma effluent. In this work, we addressed common issues of &#39;high&#39; voltage kHz frequency driven plasma jet experimental studies. A reactor was developed allowing the exclusion of ambient atmosphere from the plasma-liquid system. The system thus comprised the feed gas with admixtures and the components of the liquid sample. This controlled atmosphere allowed the investigation of the source of the reactive oxygen species induced in aqueous solutions by He-water vapor plasma. The use of isotopically labelled water allowed distinguishing between the species originating in the gas phase and those formed in the liquid. The plasma equipment was contained inside a Faraday cage to eliminate possible influence of any external field. The setup is versatile and can aid in further understanding the cold plasma-liquid interactions chemistry.

An experimental setup was created for the helium-operated kHz frequency plasma jet. The setup includes a cage for the plasma power supply and jet and an in-house built reactor to monitor plasma-induced reactive species without the interference of the ambient atmosphere.

대기압 플라즈마 설치 프로그램은 반응성 종 형성을 조사하기

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for applications in two-dimensional nanoelectronics devices. Although many methods to synthesize SnSe nanocrystals have been developed, a simple way to fabricate large-sized single-layer SnSe flakes remains a great challenge. Herein, we show the experimental method to directly grow large-sized single-layer rectangular SnSe flakes on commonly used SiO2/Si insulating substrates using a straightforward two-step fabrication method in an atmospheric pressure quartz tube furnace system. The single-layer rectangular SnSe flakes with an average thickness of ~6.8 &#197; and lateral dimensions of about 30 &#181;m &#215; 50 &#181;m were fabricated by a combination of vapor transport deposition technique and nitrogen etching route. We characterized the morphology, microstructure, and electrical properties of the rectangular SnSe flakes and obtained excellent crystallinity and good electronic properties. This article about the two-step fabrication method can help researchers grow other similar two-dimensional, large-sized, single-layer materials using an atmospheric pressure system.

A protocol is presented demonstrating a two-step fabrication technique to grow large-sized single-layer rectangular shaped SnSe flakes on low-cost SiO2/Si dielectrics wafers in an atmospheric pressure quartz tube furnace system.

단일 레이어 사각형 SnSe 대형 조각의 대기압 제조

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Magnet Assisted Composite Manufacturing: A Flexible New Technique for Achieving High Consolidation Pressure in Vacuum Bag/Lay-Up Processes

This work demonstrates a protocol to improve the quality of composite laminates fabricated by wet lay-up vacuum bag processes using the recently developed magnet assisted composite manufacturing (MACM) technique. In this technique, permanent magnets are utilized to apply a sufficiently high consolidation pressure during the curing stage. To enhance the intensity of the magnetic field, and thus, to increase the magnetic compaction pressure, the magnets are placed on a magnetic top plate. First, the entire procedure of preparing the composite lay-up on a magnetic bottom steel plate using the conventional wet lay-up vacuum bag process is described. Second, placement of a set of Neodymium-Iron-Boron permanent magnets, arranged in alternating polarity, on the vacuum bag is illustrated. Next, the experimental procedures to measure the magnetic compaction pressure and volume fractions of the composite constituents are presented. Finally, methods used to characterize microstructure and mechanical properties of composite laminates are discussed in detail. The results prove the effectiveness of the MACM method in improving the quality of wet lay-up vacuum bag laminates. This method does not require large capital investment for tooling or equipment and can also be used to consolidate geometrically complex composite parts by placing the magnets on a matching top mold positioned on the vacuum bag.

A new technique for applying consolidation pressure on the vacuum bag lay-up to fabricate composite laminates is described. The goal of this protocol is to develop a simple, cost-effective technique to improve the quality of laminates fabricated by the wet lay-up vacuum bag method.

자석 복합 제조 지원: 유연한 새로운 기술 진공 가방/Lay 업 프로세스에 높은 통합 압력을 달성 하기 위한

This work demonstrates a protocol to improve the quality of composite laminates fabricated by wet lay-up vacuum bag processes using the recently developed ...

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, wound healing, root canal treatment, etc., forming a new research field named plasma medicine. Being a mixture of electrical, chemical, and biological reactive species, CAPs have shown their abilities to enhance nerve stem cells differentiation both in vitro and in vivo and are becoming a promising way for neurological disease treatment in the future. The much more exciting news is that using CAPs may realize one-step, and safely directed, differentiation of neural stem cells (NSCs) for tissue transportation. We demonstrate here the detailed experimental protocol of using a self-made CAP jet device to enhance NSC differentiation in C17.2-NSCs and primary rat neural stem cells, as well as observing the cell fate by inverted and fluorescence microscopy. With the help of immunofluorescence staining technology, we found both the NSCs showed an accelerated differential rate than the untreated group, and ~75% of the NSCs selectively differentiated into neurons, which are mainly mature, cholinergic, and motor neurons.

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

This protocol aims to provide detailed experimental steps of a cold atmospheric plasma treatment on neural stem cells and immunofluorescence detection for differentiation enhancement.

신경 줄기 세포 분화는 원스텝 차가운 대기 플라즈마 치료에서 체 외에 의해

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, ...