Laboratoř nízkoteplotního plazmatu


Laboratory of Non-Thermal Plasma


Zplesnivělo Vám jablko nebo mrkev? Máte odolnou mikrobiální kontaminaci? Roste Vám v koutě biofilm? Máte kožní mykózu nebo opar? Máte nádor na kůži? Tak pro toto všechno by už v blízké době mohlo být řešením nízkoteplotní plazma!

Nízkoteplotní plazma, tj. chladný ionizovaný plyn, totiž působí stresově na mikroorganismy a vede k jejich zahubení nebo výrazné změně metabolických drah jako například inaktivace (hubení) bakterií, kvasinek a jiných mikroorganismů, ke změně klíčivosti a růstu spor mikromycet (plísní) nebo k indukci apoptózy (programové buněčné smrti) nádorových buněk.

Nízkoteplotní plazma je možné generovat například korónovým výbojem, který vzniká typicky mezi dvěma elektrodami připojenými na vysoké napětí, z nichž alespoň jedna musí mít malý poloměr zakřivení (korónující elektroda). Typickými elektrodovými konfiguracemi jsou tedy hrot-rovina, hrot-hrot či koaxiální uspořádádní drát-válec. Polarita korónující elektrody určuje základní vlastnosti tohoto výboje, tudíž existuje koróna kladná (kladná hrotová elektroda proti záporné rovině), záporná (záporná hrotová elektroda proti kladné rovině) a bipolární (dvě hrotové elektrody proti sobě).  Na následujících obrázcích jsou vidět některé typy korónových výbojů


Has your apple or carrot got moldy? Do you have a resistant microbial contamination? Does a biofilm grow in your corner? Do you have skin mycosis or herpes? Do you have a skin tumor? And for all of these the low-temperature plasma could be a solution in the near future!

Low temperature plasma, i.e. cold ionized gas, operate stressful on microorganisms and leads to the destruction or significant changes in metabolic pathways, such as inactivation (killing) of bacteria, yeasts and other micro-organisms, to change the germination and growth of fungal (mold) spores , or to induce the apoptosis (programed cell death) of tumor cells. It is typically generated by electrical discharges.

In our laboratory we concern on both basic and applied research, especially physical properties of electrical discharges, microbial decontamination (destroying microorganisms) on surfaces and in volumes of liquids, inactivation of prions, the generation of active particles in exposed water, pathway in yeast leading to apoptosis, disinfection of skin, treatment of skin fungal infections or microbial decontamination of food packaging.



            


V naší laboratoři rešíme otázky jak základního tak i aplikovaného výzkumu


In our laboratory we solve the questions of both basic and apllied research


mikrobiální dekontaminace (hubení mikroorganismů) na površích a v objemech kapalin


microbial decontamination (killing of microorganisms) on the surfaces and in liquid volumes




Scholtz, Vladimír, Jaroslav Julák, and Vítězslav Kříha. "The Microbicidal Effect of Low‐Temperature Plasma Generated by Corona Discharge: Comparison of Various Microorganisms on an Agar Surface or in Aqueous Suspension." Plasma Processes and Polymers 7.3‐4 (2010): 237-243.

Scholtz, Vladimír, and Jaroslav Julák. "Plasma jetlike point-to-point electrical discharge in air and its bactericidal properties." IEEE transactions on plasma science 38.8 (2010): 1978-1980.

Soušková, H., et al. "The survival of micromycetes and yeasts under the low-temperature plasma generated in electrical discharge." Folia microbiologica 56.1 (2011): 77-79.

Horák, P., and J. Khun. "Impedance-stabilized positive corona discharge and its decontamination properties." Journal of Physics: Conference Series. Vol. 223. No. 1. IOP Publishing, 2010.




inaktivace prionů


inactivation of prions





generace aktivních mikrobicidních látek ve vodě – mrtvá voda

generation of active microbicidal particles in water – water of dead




Julák, Jaroslav, et al. "The persistent microbicidal effect in water exposed to the corona discharge." Physica Medica 28.3 (2012): 230-239.



metabolické dráhy v kvasince vedoucí k apoptóze,

methabolical pathways in yeast leading to apoptosis,


dezinfekce pokožky a podpůrná léčba kožních mykóz,

disinfection of skin and supportive treatment of dermatomycoses



Julák, Jaroslav, and Vladimír Scholtz. "Decontamination of human skin by low-temperature plasma produced by cometary discharge." Clinical Plasma Medicine 1.2 (2013): 31-34.

Švarcová, Michaela, et al. "Treatment of a superficial mycosis by low-temperature plasma: a case report." Prague medical report 115.1-2 (2014): 73-78.

Scholtz, Vladimír, et al. "Inactivation of human pathogenic dermatophytes by non-thermal plasma." Journal of microbiological methods 119 (2015): 53-58.



mikrobiální dekontaminace potravinových obalů

microbial decontamination of food packages



Čeřovský, M., et al. "Inactivation of possible micromycete food contaminants using the low-temperature plasma and hydrogen peroxide." Plasma Physics Reports 39.9 (2013): 763-767.

Scholtz, V., et al. "Inactivation of possible microorganism food contaminants on packaging foils using nonthermal plasma and hydrogen peroxide." Plasma Physics Reports 41.7 (2015): 586-590.



modifikace povrchových vlastností nanočástic


modification of surface properties of nanoparticles


Přehled činnosti naší laboratoře do roku 2014 je zpracován také v habilitační práci: habilitační práce, V. Scholtz




Přehled možných biologických aplikací netermálního plazmatu máme zpracován v článku:


Overview of potential biological applications of non-thermal plasma:



Scholtz, V., et al. "Nonthermal plasma—A tool for decontamination and disinfection." Biotechnology advances 33.6 (2015): 1108-1119.



Hledáma šikovné studenty pro práci v naší laboratoři!

Kontaktujte nás pro podrobnosti.


We are looking for clever students to work in our lab!

Contact us for details.

Členové laboratoře:


Members of the laboratory:


doc. Ing. Vladimír Scholtz, Ph.D. (Ústav fyziky a měřicí techniky VŠCHT Praha)

Ing. Josef Khun, Ph.D. (Ústav fyziky a měřicí techniky VŠCHT Praha)

Dr. Mgr. Jana Jirešová (Ústav fyziky a měřicí techniky VŠCHT Praha)

RNDr. Pavel Galář, Ph.D. (Ústav fyziky a měřicí techniky VŠCHT Praha)

Ing. Hana Soušková, Ph.D. (Ústav počítačové a řídicí techniky VŠCHT Praha)

doc. RNDr. Jaroslav Julák, CSc. (Ústav imunologie a mikrobiologie, 1. lékařská fakulta, UK)



studenti


students



Lucie Blažeková, Lucie Čtvrtečková, Pavel Hozák, Tereza Kordová, Michaela Švarcová


Naše populární články o plazmatu:


Our popular articles about plasma (in czech and slovak)


Vladimír Scholtz: Nízkoteplotná plazma I: Čo je to

Vladimír Scholtz: Nízkoteplotná plazma II: Balada o voľnom elektróne alebo Townsendova teória lavín

Vladimír Scholtz: Nízkoteplotná plazma III – základná diagnostika, spektroskopia

Josef Khun, Vladimír Scholtz: Nízkoteplotní plazma IV – doutnavý výboj

Josef Khun, Vladimír Scholtz: Nízkoteplotní plazma V: Srážky v plazmatu

Josef Khun, Vladimír Scholtz: Nízkoteplotní plazma VI – srážky v plazmatu II

Josef Khun, Vladimír Scholtz: Nízkoteplotní plazma VII – srážky v plazmatu III

Vladimír Scholtz, Josef Khun: Nízkoteplotná plazma VIII – Chémia plazmy

Vítězslav Kříha: Nízkoteplotní plazma zastavuje krvácení

Vladimír Scholtz: Apoptóza nádorových buniek vyvolaná elektrickým poľom a nízkoteplotnou plazmou


Pořádáme Plazmatický interní workshop, kde pravidelně diskutujeme aktuální otázky v naší laboratoři.


We organize the Plasmatic Internal Workshop to discuss the current issues in our laboratory.