Các thiết bị plasma “lạnh” đã được bán cách đây khoảng 100 năm ở Mỹ và Châu Âu dưới dạng liệu pháp cao tần. Hiện tại vẫn còn 2 công ty cung cấp các thiết bị plasma liên quan đến “tần số cao” ở Đức. Hoạt tính kháng khuẩn là một trong những đặc tính được khẳng định nhiều nhất ở các thiết bị này, và đồng thời cũng là đặc tính được chấp thuận đối với môi trường “trong ống nghiệm” khi nghiên cứu liên quan tới các tác nhân gây bệnh quan trọng của vi khuẩn, nấm, vi rút và ký sinh trùng. Có thể khẳng định rằng hoạt tính kháng khuẩn của plasma lạnh đóng vai trò quan trọng trong tính hiệu quả của hầu hết các ứng dụng lâm sàng.
Đặc biệt trong bối cảnh tình trạng kháng kháng sinh đang trở thành một “đại dịch thầm lặng” trên toàn thế giới, việc tìm ra các giải pháp điều trị mới để thay thế thuốc kháng sinh là vô cùng cần thiết. Bên cạnh đó, tình hình phát triển các loại thuốc kháng sinh mới cũng không thực sự khả quan. CAP có thể là một giải pháp thay thế hiệu quả trong cuộc chiến chống lại vi sinh vật đa kháng thuốc vì đặc tính kháng khuẩn dựa trên đa yếu tố và tính chất vật lý khiến các loài vi khuẩn khó sản sinh ra cơ chế kháng. Khác với tất cả các loại phương pháp điều trị da và vết thương hở được sử dụng phổ biến hiện nay, plasma lạnh bao gồm nhiều yếu tố với đặc tính kháng khuẩn mạnh cho phép khử trùng da và vết thương hiệu quả hơn. Các yếu tố đó là: các loại nitơ và oxy hóa phản ứng (ROS và RNS), gốc tự do, ion, điện trường, electron và tia UV. Khi áp dụng CAP, tất cả các yếu tố này gây ra hiệu ứng diệt khuẩn đồng thời và tổng hợp dựa trên cơ chế oxy hóa màng, thành tế bào và phá hủy DNA. Đối với những vết thương mãn tính có nhiều mầm bệnh đa kháng thuốc, xử lý CAP cho phép loại bỏ hoặc giảm mạnh tải lượng vi sinh vật trong vòng vài giây sau khi tiếp xúc, bao gồm cả các chủng và loài kháng thuốc cao.
Đã có nhiều nghiên cứu chứng minh CAP có hiệu quả tiêu diệt trên cả MRSA (một nhóm vi khuẩn có khả năng kháng kháng sinh) và MSSA (nhóm vi khuẩn dễ bị thuốc kháng sinh tiêu diệt) trong thử nghiệm in vitro. Tuy nhiên, hiệu quả này có chút khác biệt giữa các loại nguồn plasma khác nhau. Trong một thí nghiệm tập hợp 50 chủng MRSA và 168 chủng MSSA, nguồn plasma trực tiếp DBD có khả năng ức chế khuẩn MRSA mạnh mẽ hơn so với nguồn gián tiếp là tia plasma. Lí do có thể là một số chủng MRSA có thành tế bào dày hơn cần “cường độ” plasma lớn hơn.
Tuy nhiên, với khuẩn cầu ruột Enterococci thì lại có hiệu ứng ngược lại. Trong một thí nghiệm trên 39 chủng Enterococci thì thấy chúng đều bị có khả năng bị tiêu diệt bởi CAP. Tuy nhiên, nguồn trực tiếp DBD lại có hiệu lực thấp hơn so với hai loại nguồn gián tiếp là tia plasma được so sánh.
Một vết thương có thể được định nghĩa là bất kỳ sự phá hủy mô nào đi kèm với việc mất mô. Vết thương có thể được phân loại thành cấp tính hoặc mãn tính:
- Vết thương cấp tính – dựa trên cấu trúc của vết thương- có thể được phân loại là vết xước, vết rách, vết thương rách và vết cắn, vết đâm, vết thương do đạn và những vết thương khác.
- Vết thương mãn tính tồn tại trong vài tuần đến hàng năm thường được phân loại kết hợp với nguyên nhân của chúng: cơ học, áp lực, nhiệt, bỏng hóa chất, do bức xạ hoặc nhiễm trùng.
Liệu pháp điều trị tiêu chuẩn phổ biến nhất cho các vết thương mãn tính bao gồm nhiều quá trình vệ sinh vết thương lặp đi lặp lại, tức là loại bỏ mô chết và hoại tử. Điều này có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Tiêu chuẩn vàng là phẫu thuật cắt bỏ bằng dao mổ. Một kỹ thuật khác được dùng để làm sạch là sử dụng sóng siêu âm. Hệ thống rửa xung là một hệ thống rửa vết thương cơ học, dung dịch muối được phun trực tiếp vào vết thương và lên các mô. Thuốc mỡ chứa enzym cũng được sử dụng để tẩy tế bào chết. Sau khi loại bỏ thành công các mô chết và hoại tử, vết thương được rửa sạch bằng dung dịch nước muối sinh lý và băng vết thương để giữ ẩm. Thách thức lớn nhất đối với các vết thương bị nhiễm trùng mãn tính là kiểm soát tình trạng quá tải đa nguyên nhân. Tại đây, các loại băng có hoạt tính như băng có chứa kháng sinh hoặc sát trùng có thể được sử dụng để ngăn ngừa nhiễm trùng vết thương. Tuy nhiên, trong trường hợp sử dụng quá nhiều, bệnh nhân có thể bị kháng thuốc hoặc dị ứng. Băng gạc tích cực hơn như bao gồm các ion bạc, có hoạt tính kháng khuẩn hoặc các yếu tố tăng trưởng nhằm kích thích sự tăng sinh của tế bào da cũng được sử dụng. Hơn nữa, phẫu thuật hoặc cấy ghép da có thể cần thiết.
Nhiều tài liệu nghiên cứu lâm sàng đã chỉ ra hiệu quả của thiết bị CAP trong quá trình điều trị vết thương mãn tính. Trong hai thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng, bệnh nhân có vết thương nhiễm trùng mãn tính do các nguyên nhân khác nhau được điều trị bằng CAP, bên cạnh phương pháp điều trị vết thương hiện đại hàng ngày.. Các nhà nghiên cứu sử dụng CAP (thiết bị được sử dụng là MicroPlaSter α và MicroPlaSter β của Anh) trong 2 hoặc 5 phút chiếu lên vết thương. Bất kể với thiết bị được sử dụng và thời gian điều trị nào, tỷ lệ giảm vi khuẩn cao hơn đáng kể ở vết thương được xử lý bằng plasma mà không có bất kỳ tác dụng phụ nào đối với bệnh nhân trong cả hai nghiên cứu.
Trong một thử nghiệm khác, 40 bệnh nhân có vị trí ghép da ở chân trên được phân loại ngẫu nhiên thành 2 nhóm và được điều trị bằng plasma lạnh (MicroPlaSter β) hoặc phương pháp giả dược (khí argon) trong 2 phút. Các tác động tích cực về việc cải thiện tái biểu mô đã được quan sát thấy ở cả 2 nhóm mà không phụ thuộc vào phương pháp điều trị. Nhìn chung, việc điều trị được dung nạp rất tốt và không có tác dụng phụ nào xảy ra. Thử nghiệm này trên các vết thương cấp tính đã chứng minh rằng plasma lạnh có tác dụng hữu ích ngay cả khi không có mầm bệnh và do đó không giới hạn ở vết thương bị nhiễm trùng hoặc mãn tính.
Một trong những vết thương cấp tính được quan tâm hiện nay là vết thương sau phẫu thuật. Mặc dù có sự cải tiến rất nhiều về kỹ thuật phẫu thuật, phương pháp khử trùng, dự phòng bằng dược lý và khối lượng kiến thức ngày càng tăng về chữa lành vết thương trong những thập kỷ qua, nhiễm trùng vết mổ là một trong những bệnh nhiễm trùng bệnh viện liên quan đến chăm sóc sức khỏe phổ biến nhất. Khi tỷ lệ tử vong và gánh nặng về mặt kinh tế ngày càng tăng lên đã khiến nhu cầu về việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp phòng ngừa và điều trị nhiễm trùng vết mổ trở nên cấp bách. Với nhiệm vụ trọng tâm là giảm tải tối đa lượng vi khuẩn, CAP có thể là chìa khóa còn thiếu cho thử thách phức tạp này. Nhiều kết quả nghiên cứu đã chỉ ra tiềm năng của CAP trong phát triển chiến lược hạn chế nhiễm trùng vết mổ. Theo góc nhìn lâm sàng, CAP có thể dễ dàng được tích hợp vào quy trình trước phẫu thuật và hậu phẫu, đặc biệt là trong quá trình chăm sóc, vệ sinh vết thương hậu phẫu.
Việc diệt khuẩn là cực kỳ quan trọng đối với các vết thương bị nhiễm trùng, sự xâm nhập của vi sinh vật làm chậm hoặc ngăn cản quá trình chữa lành vết thương, dẫn đến tình trạng mãn tính. CAP có thể hoạt động như một chất kháng sinh/chất khử trùng bề mặt rất tốt do cơ chế diệt khuẩn đa yếu tố. Trong nhiều trường hợp, liệu pháp điều trị bằng CAP hoàn toàn có thể thay thế thuốc kháng sinh với hai ưu điểm:
- loại bỏ hiệu quả các vi trùng đa kháng thuốc;
- rất ít có khả năng vi khuẩn vi sinh vật phát triển khả năng kháng lại CAP do các đặc tính vật lý – hóa học của nó.
Ngoài ra, một ưu điểm khác của phương pháp điều trị bằng CAP là quá trình điều trị không xâm lấn và không đau, cũng như nhờ trạng thái khí của nó, cho phép thâm nhập vào các bề mặt có diện tích tiếp xúc nhỏ nhất. Gần đây, các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng CAP thậm chí còn có khả năng thúc đẩy sự tăng sinh của các tế bào nội mô bằng cách kích thích sự hình thành mạch thông qua việc giải phóng các yếu tố tăng trưởng tế bào. Hơn nữa, các bằng chứng cho thấy việc sử dụng CAP có ảnh hưởng đến giá trị pH cũng có thể là một ưu điểm tiềm năng cho điều trị vết thương vì cơ thể phản ứng tự nhiên với quá trình axit hóa vết thương khi bị thương ngoài da. Hơn nữa, giá trị pH trong môi trường của vết thương mãn tính ảnh hưởng đến nhiều yếu tố làm lành vết thương. Cho đến nay, không có tác dụng phụ nào được báo cáo cho các ứng dụng lâm sàng của CAP.
Nguồn: Comprehensive Clinical Plasma Medicine: Cold Physical Plasma for Medical Application (2018)
Ban Truyền thông của Viện Nghiên cứu Công nghệ Plasma
