非热等离子体

摘要

本发明涉及一种用于向人体施加等离子体的等离子体生成装置，所述装置包括：包含气体的贮存器，与所述贮存器流体连接的等离子体区，以及用于通过在所述等离子体区中放电来生成等离子体的器件，其中：所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

权利要求

1.一种用于向人体施加等离子体的等离子体生成装置，所述装置包括：包含气体的贮存器，

与所述贮存器流体连接的等离子体区，以及

用于通过在所述等离子体区中放电来生成等离子体的器件，其中：

所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

2.如前述权利要求中任一项所述的等离子体生成装置，其中：所述气体包含94％至99.5％的氩气和0.5％至6％的氪气；或者所述气体包含97.5％至99％的氩气和1％至2.5％的氢气；或者所述气体包含94％至98％的氩气和2％至6％的一氧化二氮。

3.如权利要求1或权利要求2所述的等离子体生成装置，其中用于生成等离子体的所述器件包括电源和用于邻近人体放置的介电电极，并且其中在使用时，在所述介电电极与人体表面之间形成所述等离子体区。

4.如权利要求1或权利要求2所述的等离子体生成装置，其中用于生成等离子体的所述器件包括电源以及第一电极和第二电极，并且其中在使用时，在所述第一电极与所述第二电极之间形成所述等离子体区，并且其中从所述贮存器穿过所述等离子体区的气流提供了接触人体表面的等离子体流。

5.如权利要求1或权利要求2所述的等离子体生成装置，其中用于生成等离子体的所述器件包括电源以及夹有介电材料的第一电极和第二电极，并且其中在使用时，在所述第一电极或所述第二电极与人体表面之间形成所述等离子体区。

6.如前述权利要求中任一项所述的等离子体生成装置，其中所述装置是手持式的。

7.如权利要求6所述的等离子体生成装置，其中所述电源包括集成到所述手持式装置中的电池。

8.如前述权利要求中任一项所述的等离子体生成装置，其中所述气体通过用于生成等离子体的所述器件以小于5l/min，优选地小于2.5l/min，更优选地小于1.5l/min，并且最优选地0.1l/min至0.5l/min的流速进行供应。

9.如前述权利要求中任一项所述的等离子体生成装置，其中用于生成等离子体的所述器件在2-15kV的电压下操作。

10.如前述权利要求中任一项所述的等离子体生成装置，其中所述装置是直发器、牙刷、足部水疗机或发刷。

11.一种用于如前述权利要求中任一项所述的等离子体生成装置中的可再填充贮气罐，所述贮气罐包括贮存器并且包含加压气体，其中：所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

12.如权利要求11所述的可再填充贮气罐，其中所述气体基本上由氩气和氪气、氩气和一氧化二氮、或者氩气和氢气连同任何不可避免的杂质组成。

13.根据权利要求9或权利要求10所述的可再填充贮气罐，其中所述装置是手持式的，并且其中所述贮气罐可集成到所述手持式装置中。

14.一种用于在治疗指甲中的真菌感染的方法中使用的等离子体，其中所述等离子体由通过气体放电而生成，其中所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

15.等离子体用于美容增亮指甲的用途，其中所述等离子体由通过气体放电而生成，其中所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

16.等离子体用于美容美白牙齿的用途，其中所述等离子体由通过气体放电而生成，其中所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

17.一种用于美容美白牙齿的方法，所述方法包括：利用由通过气体放电而生成的等离子体来等离子体处理牙齿表面，其中所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

18.等离子体用于美容漂发的用途，其中所述等离子体由通过气体放电而生成，其中所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

19.一种用于美容漂发的方法，所述方法包括：利用由通过气体放电而生成的等离子体来等离子体处理头发表面，其中所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

20.一种用于美容染发的方法，所述方法包括：利用由通过气体放电而生成的等离子体来等离子体处理头发表面，其中所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮；以及向所述经等离子体处理的头发施加染发剂。

21.根据权利要求14所述的等离子体，或者根据权利要求17、19或20中任一项所述的方法，或者根据权利要求15、16或18中任一项所述的用途，其中：所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

22.根据权利要求14所述的等离子体，或者根据权利要求17、19或20中任一项所述的方法，或者根据权利要求15、16或18中任一项所述的用途，其中所述等离子体将所述经处理表面加热到48℃或更低，优选地42℃或更低的温度。

23.根据权利要求14所述的等离子体，或者根据权利要求17、19或20中任一项所述的方法，或者根据权利要求15、16或18中任一项所述的用途，其中所述等离子体由根据权利要求

1至10中任一项所述的装置来提供。

说明书

非热等离子体

[0001] 本公开涉及非热等离子体处理装置和方法。具体地说，本公开涉及所谓的“冷等离子体”的产生及其用于治疗各种病症的应用。所述治疗优选地在医疗环境或专业环境中执行，或者在舒适的使用者家庭环境中执行。

[0002] 气体通常是电绝缘体。然而，当将足够的热能供应给气体或者可替代地将足够大的电势差跨包含气体的间隙施加时，那么气体将分解并且导电。这是因为气体的电中性原子或分子已被电离来形成电子和正电荷离子。这种被电离的气体是等离子体。

[0003] 当所述电离由大的电势差驱动时，在光电子与较重的气体分子和等离子体离子之间的动量传递不是非常有效。因此，将被供应来形成等离子体的大量的能量供应给电子。因此，具体地在低气体压力和低带电粒子密度下的电离气体被描述为“冷的”或非热的。这意味着组分(例如，电子、离子和气体分子)各自仅与类似质量的物质热平衡。

[0004] 这类非热等离子体用于破坏细菌是为人们所熟知。出于这个原因，已知在各种形式的牙科手术中使用非热等离子体。由于当在患者口腔中进行操作时的限制，这类等离子体装置通常依赖于气体在两个电极之间的流动以产生可引导到处理区域上的等离子体。等离子体的非热产生提供具有患者可忍受的温度的等离子体气体。WO2013040476公开了用于使用氦气流生成等离子体的装置。

[0005] 类似地，WO2012/042194涉及用来生成用于口腔治疗的等离子体的等离子体生成器的使用。所述等离子体生成器使用具有高达40％的更容易电离的稀有气体的氦载气来生成等离子体，所述稀有气体选自氩气、氪气、氖气和氙气。

[0006] 还已知使用等离子体装置来治疗皮肤感染。在这类应用中，患者的皮肤通常用来提供第二电极。以此方式，可将第一电极保持在有待处理的区域上方，并且在电极与患者皮肤之间形成大的电压差。这导致等离子体从电极与患者皮肤之间的气体而形成。这允许通过使用大电极来处理大区域，但这依赖于等离子体从空气层形成。例如，US8103340使用这类装置来处理患者皮肤。

[0007] 已知的是，分解的实质以及发生分解的电压随大量的参数而变，所述参数包括气体、气体压力、材料和性质、跨其维持电势差的表面的几何结构和间距、电极的分隔距离以及高电压供应的性质。

[0008] 已知当生成等离子体供牙科应用使用时来使用各种气体。通常已知的是使用稀有气体，诸如氦气或氩气。这是因为这些气体使所形成的等离子体稳定。这些气体是不反应的但被激发来形成相对持久的等离子体，并且还用来与空气一起形成反应性物质，诸如单态氧、羟基自由基等。

[0009] DE102007040434公开了用于产生在治疗探针与人或动物的身体之间形成的电场或电磁场的装置。所述探针填充有氩气和氖气的稀有气体混合物。

[0010] WO2012172285公开了用于在环境大气压力下形成气体等离子体的装置，所述气体等离子体包含用于处理区域的处理的活性物质。

[0011] US2013233828公开了具有排放管和混合器的大气等离子体辐射单元，所述排放管用于喷射由惰性气体的电感耦合等离子体形成的初级等离子体，以及所述混合器用于通过初级等离子体与第二惰性气体和反应性气体的混合气体区域进行碰撞而生成由制成等离子体的混合气体所形成的次级等离子体。

[0012] 本发明的目标是提供改进的方法来使用等离子体用于各种处理，解决与现有技术相关联的缺点或者至少对其提供商业上可行的替代方案。

[0013] 根据第一方面，提供用于向人体施加等离子体的等离子体生成装置，所述装置包括：

[0014] 包含气体的贮存器，

[0015] 与所述贮存器流体连接的等离子体区，以及

[0016] 用于通过在所述等离子体区中放电来生成等离子体的器件，

[0017] 其中：

[0018] 所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者

[0019] 所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者

[0020] 所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

[0021] 现将进一步描述本公开。在下面的段落中，更加详细地限定本公开的不同方面/实施方案。除非明确有相反的说明，否则如此限定的每个方面/实施方案都可以与任何其他方面/实施方案或各方面/各实施方案组合。具体地说，被指示为优选的或有利的任何特征可与被指示为优选的或有利的任何其他一个或多个特征组合。

[0022] 本发明人已发现可通过将基础等离子体气体与少量的某些另外的气体掺杂来增强等离子体治疗的功效。这些已被发现会导致增强的治疗水平，尤其是在手持式治疗装置的约束条件内。

[0023] 本发明人已发现将从0.5％至5％的氢气包含在氩气中在本文公开的治疗中具有惊人的功效。更优选地，氢气以1％至2.5％，更优选地1％至2％，并且最优选地大约1.5％的量存在。

[0024] 具体地说，因为与等离子气体(诸如氦气)相比，氩气具有较低的电离势，所以氩气更容易分解而形成等离子体，并且所增加的电离速率导致更高的载气温度。这使得氩气不适合用于应用于活细胞或患者的大多数治疗中。此外，已发现氩气作为等离子体气体的使用会引起稳定的辉光放电在由高电压激发成丝状状态(包括电弧放电)时的不希望的击穿。如果这发生在生物医学领域中所使用的等离子体中，那么它可导致比可接受的放电电流更高的放电电流递送到受试者。

[0025] 令人惊讶地已发现，将低水平的氢气引入氩气中有助于减轻这些问题。在不希望受到理论束缚的情况下，认为氢气将通过部分地使等离子体淬火来有助于防止等离子体温度达到不可接受的水平。这因此调节了电离速率。作为一个相关益处，由于氢气是高导热性气体，因而其另外有助于携带热量离开高温等离子体区域。相比之下，纯氩气具有低的导热性。

[0026] 本发明人发现，当氢气水平太低时，添加氢气不足以将温度减小到安全水平。他们还发现，当分子氢混合到氩气中的水平太大时，将完全使所产生的等离子体淬火。在本文所论述的有利范围中，发现氢气将使非常高能量状态的氩气物理地淬火，但也在等离子体羽流中产生原子氢，该等离子体羽流在施加部位处与空气混合、影响处理部位。理论上认为，氢气可有利地有助于形成羟基自由基，因为氢气的存在增加了所测试的处理过程的功效。

[0027] 使用氢气和氩气共混物的独特优势在于氩气是比氦气(一种已知的替代性等离子体气体)更加成本有效的气体。因此，当部分地淬火以使得等离子体处于可用温度下时，使用氩气更便宜并且使用氦气与等离子体气体一样有效。

[0028] 此外，当有待采用等离子体羽流来供应用于通过形成OH自由基来漂白表面的氧化过程时，羽流中可用的原子氢的额外供应在接触从空气可获得的分子氧和同样形成的NO时将允许形成更多的HO2自由基和OH自由基：

[0029] H+O2->HO2

[0030] HO2+NO->OH+NO2

[0031] 本发明人已发现将0.5至8％的一氧化二氮包含在氩气中在本文公开的处理中具有惊人的功效。优选地，气体包含2％至6％的一氧化二氮。在不希望受到理论束缚的情况下，认为一氧化二氮可在接触分子水和可从空气获得的氧气时允许形成更多的HO2自由基和OH自由基。

[0032] 本发明人已发现将0.1％至8％的氪气包含在氩气中在本文公开的处理中具有惊人的功效。更优选地，氪气以0.5％至6％，更优选地从1％至5％，并且最优选地大约4％的量存在。

[0033] 在实验性试验中测试氪气在氩气中的存在。发现这种混合在漂白试验中是最有效的惰性气体混合物。在氪气低于0.1％的情况下，氩气引起电火花和电弧放电。在氪气高于8％的情况下，等离子体停止形成，因为其被快速地淬火。在任何情况下，氪气成本高，所以希望避免使用太多的氪气。

[0034] 据信，一氧化二氮或氪气的存在还对减少与被用作等离子体气体的氩气相关联的电弧放电有影响。

[0035] 优选的是，供应上述气体以便在不存在任何其他气体物质的情况下使用。也就是说，优选地，气体基本上由氩气和氪气、氩气和一氧化二氮、或者氩气和氢气连同任何不可避免的杂质组成。不可避免的杂质意思是小于5％，更优选地小于1％并且更优选地基本没有其他气体物质。应理解，在使用时，处理区中空气的存在将稀释所采用的等离子体气体。

[0036] 在下文所述的装置的约束条件内展示上述有益的效果。如将理解的，这类装置对可提供的实际的气体压力和流速以及可明显地采用的电势和处理区具有限制。

[0037] 本发明涉及等离子体生成装置。也就是说，所述装置被设计来由气体的电离产生等离子体。所述装置尤其用于产生非热等离子体，如本文所讨论的。所产生的等离子体优选地具有小于50℃，更优选地小于48℃，更优选地小于45℃并且最优选地37℃至42℃的温度。应理解，对于某些处理而言，尤其对于头发处理而言，温度可适当地在甚至更高的温度下。
应注意，人对温度的疼痛阈值通常在48℃左右。

[0038] 所述装置适于将等离子体施加到人体，因为热等离子体产生装置显然不合适，所以这施加了许多约束条件。此外，UV、电刺激和活性物质的产生水平必须在不会对患者引起过度伤害的水平下。

[0039] 本文所述的装置是优选手持式的。手持式的意思是至少处理施加头的大小被设定并且被配置成使得其可用一只手容易地操纵和控制。手持式装置的实例包括发刷、吹风机、足部水疗机、烫发器、牙刷等。可将处理施加头拴系到电源和/或气体贮存器上。可替代地，所述处理头可固定到有待处理的区域或者可相对于有待处理的区域枢转。所述装置还可例如采取诸如足部水疗机的形式以允许准备好处理感染足部。

[0040] 供消费者家庭使用的理想形式是完全独立成套的手持式装置。这将具有内部电池作为电源，并且依赖于可夹到装置中的可更换的贮气罐。尽管如此，出于功率要求，可能更容易将电源引线附接到所述装置。

[0041] 尤其当装置(诸如在发廊或美甲店中)由专业人员或者由医生、足科医生等使用时，更容易将装置拴系到电源和更大的储气罐上。这使得装置对于专业人员来说更容易使用，因为他们不需要经常更换储气罐/储气筒/贮气罐。

[0042] 优选地，电源包括集成到手持式装置中的电池。也就是说，优选地，等离子体生成装置是完全独立的，并且不需要栓系到电源。因为装置可更加准确地应用并且可用于更大范围的环境(诸如浴室)中，所以这增加了所述装置的实用性。

[0043] 使用如本文所讨论的装置具有许多优点。提供等离子体使装置保持无菌，并且所述装置可容易地供多名患者再次使用。此外，等离子体产生提供本文所讨论的处理的活性气体物质的现成供应。所述活性气体物质进一步由与等离子体产生过程相关联的温度、UV光和电刺激来补充。

[0044] 等离子体处理装置包括含有上文所讨论的气体的贮存器。所述贮存器充当生成等离子体的气体源。所述贮存器包含加压气体源，所述加压气体可供应给作为装置的处理施加部分的等离子体区。所述气体将通常存储在供专业人员使用的罐中(高达约200L)，或者存储在供家庭使用的储气筒的可置换和/或可再充电的贮气罐中。这类气体源的使用、设计和要求在本领域中是众所周知的。

[0045] 所述贮存器与其内产生等离子体以用于处理的等离子体区流体连通。在一些实施方案中，等离子体区在装置内，并且产生的等离子体流离开所述装置来提供处理。在其他实施方案中，在有待处理的部位处直接形成等离子体。所述等离子体区包括用于通过其中的放电来生成等离子体的器件。

[0046] 所述装置包括用于由通过气体放电来生成等离子体的器件。这可由若干不同方法中的一种来实现。

[0047] 根据第一方法，用于生成等离子体的器件包括电源和用于紧邻人体放置的介电电极，并且其中在使用时，在介电电极与人体的表面之间形成等离子体区。在介电电极与人体之间提供高电压降导致在介电电极与身体之间产生等离子体。这是处理较大区域的有效方法。本发明的装置将优选地被配置成使得本文所讨论的气体可优选地以相对低的流速基本上跨整个电极区域而流入介电电极与身体之间形成的空间中。

[0048] 根据第二方法，用于生成等离子体的器件包括电源以及第一电极和第二电极，并且其中在使用时，在第一电极与第二电极之间形成等离子体区，并且其中从贮存器穿过等离子体区的气流提供了接触人体表面的等离子体流。在两个电极之间提供高电压降将引起通过将所提供的气体电离而产生等离子体。在这个实施方案中，气流将通常更大，以使得等离子体从电极之间流出并且可将其施加到处理区域。

[0049] 根据第三方法，用于生成等离子体的器件就是所谓的表面微型放电装置。这包括电源以及夹有介电材料的第一电极和第二电极。在使用时，等离子体区邻近表面电极形成，所述表面电极可以靠近人体表面保持。在电极之间提供高电压降导致跨所述区域产生等离子体，并且实际上，靠近处理区域的电极将通常是金属丝网。这是处理较大区域的有效方法。本发明的装置将优选地被配置成使得本文所讨论的气体可优选地以相对低的流速基本上跨整个电极区域而流入该装置上的外部电极与身体之间形成的空间中。

[0050] 优选地，用于生成等离子体的器件在2-15kV，优选地3kV至10kV，并且最优选地大约5kV的电压下操作。这些电压水平可在手持式装置中实现，并且仍产生合适水平的等离子体生成。所述装置的功率范围在10-60KHz的高频率下优选地为1-100瓦特AC。可替代地，功率可作为高频脉冲DC快速上升时间方波形来递送。

[0051] 优选地，所述气体通过用于生成等离子体的器件以小于5l/min，优选小于2.5l/min，更优选小于1.5l/min，优选地0.1l/min至1l/min，优选地0.01l/min至0.5l/min的流速进行供应。如上文所讨论的用于区域处理的气流速率将通常低于点处理所需的气流速率，所述点处理需要产生等离子体的目标喷射流。在介电电极与患者处理部位之间产生等离子体的处理的流速优选地为0.01l/min至0.1l/min。在两个电极之间产生等离子体的并且依赖于气流以将等离子体携带到处理部位的处理的流速优选地为0.5l/min至2.5l/min。

[0052] 优选地，所述装置采用直发器、牙刷、足部水疗机或发刷的形式。在这些可识别的形式中，消费者已经熟悉了采用所述装置所需的使用要求和施加技术。这避免任何施加障碍。更具体地说，这些施加装置适于将等离子体施加到特别需要处理的区，诸如使用者的头发或牙齿。所述装置可以是供足科医师或患者使用的手持件。

[0053] 根据另一个方面，提供了用于上文所讨论的等离子体生成装置(尤其是手持式装置)的可再填充贮气罐。所述贮气罐将在贮存器内的压力下包含本文所讨论的气体共混物。合适的压力是1巴至200巴，更具体地是20巴至100巴。在使用期间，当将气体用来形成处理所需的等离子体时，所储存的气体共混物的压力将降低。

[0054] 根据另一个方面，提供了包括本文所述的装置和本文所述的再填充贮气罐的套件。

[0055] 根据另一个方面，提供了用于治疗指甲中的真菌感染的方法的等离子体，其中所述等离子体由通过气体放电而生成，其中

[0056] 所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者

[0057] 所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者

[0058] 所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

[0059] 本发明的这方面涉及受感染指甲的处理。如将理解的，取决于选择的等离子体生成装置的类型，可将处理施加到整个指甲或指甲的一部分。可将处理施加到整个受感染皮肤区域或者仅施加到一部分受感染皮肤区域。因此，当仅处理一部分指甲或皮肤区域时，可能需要执行一些连续的等离子体处理。如上文所讨论的，本方法中使用的等离子体是冷的或“非热”的等离子体。在处理人体时这是必须的，因为热等离子体将引起非常严重的组织损伤。

[0060] 本发明人已发现，气体共混物对指甲的处理特别有效。具体地说，所述气体可用来提供非热等离子体的有效局部施加，以治疗和防止指甲感染的传播或者由细菌、真菌和其他病原体所引起的甲癣。本文所讨论的真菌包括例如引起诸如足癣的病症的真菌物质。使用等离子体处理用来改善受感染的脚趾和周围区域并且减少疾病传播或复发的风险。

[0061] 所述处理尤其涉及人手指甲和脚指甲的处理，并且更具体地说，涉及用于治愈或防止由细菌、真菌和其他病原体所引起的指甲感染(诸如甲癣)的传播的局部施加和方法。如将理解的，所述治疗是用于指甲中和指甲周围的真菌感染，但是尤其也在常规治疗努力所达到的指甲的情况下的真菌感染。

[0062] 甲癣是脚趾和手指的通常由生物体白假丝酵母菌(Candida albican)、须癣毛癣菌(Trichophyton mentagrophyte)、红色毛癣菌(Trichophyton rubrum)或絮状表皮癣菌(Epidermpophyton floccusum)所引起的指甲疾病。指甲变厚且无光泽，并且碎屑在指甲自由边缘下累积。甲板变得分离并且指甲可毁坏。公认的是，甲癣的治疗困难且耗时。利用抗真菌剂进行的口服治疗需要数月施用，并且必须对副作用进行密切监测。

[0063] 局部用组合物已长期用于治疗甲癣的目的。然而，这些基于化学药品的局部施用已很大程度上是不成功的，因为指甲对于抗真菌化合物的穿透而言是困难的屏障。为了有效，对甲癣的局部治疗应对病原体表现出强有力的效力。所述局部治疗还必须可渗透地穿过指甲屏障，并且对于患者使用是安全的。本领域中存在对将这些特质高程度地组合的局部施加的需要。此外，希望治疗时间加快。

[0064] 非热等离子体已长期为人所知能够表现出杀生特性，然而没有一种现有技术已解决针对指甲下的感染的问题和相关联的渗透性问题。他们也没有发现，对尚未治疗的感染周围的病原体的处理可导致手指的感染或重新感染的传播。

[0065] 因此，本领域中仍然需要局部施加，所述局部施加可安全地施加到手指和脚趾的指甲并且组合表现出对有效治愈或防止甲癣传播所需的对病原体的渗透性和效力。

[0066] 本发明的组合物和方法提供用于治疗甲癣的独特手段。有利地，这类手段组合提供迄今为止没有的某些特性，包括安全性、有效性、便利性和无毒性。通过体外微生物测试，现发现使用本文所述的气体共混物和装置的等离子体的局部施加，可向患者提供局部施加方案，以便有效地穿透指甲并杀死引起疾病的细菌。

[0067] 在不希望受到理论束缚的情况下，本发明人推测受感染的指甲或皮肤区域的等离子体治疗由一些机制驱动，所述机制由来源于等离子体的反应性氧物质和氮物质(RONS)的产生来推动。具体地说，提出等离子体治疗通过增加细胞外部的渗透性而使细胞外部受到破坏来发挥其杀真菌作用，从而导致细胞膜完整性的丧失和细胞内组分的泄露。由坏死引起的这种细胞死亡可通过多于一种机制来介导：

[0068] ·通过由来源于等离子体的反应性氧物质和氮物质(RONS)所引发的脂质和多糖过氧化反应来产生瞬态孔隙；

[0069] ·通过细胞膜和细胞壁中的蛋白硫醇基的RONS氧化，从而导致细胞膜和细胞壁降解；

[0070] ·如果电场超过约50kV/cm，由于从所述装置释放的残余电流而产生电穿孔。

[0071] 假设由电离的气体喷射流与空气的相互作用生成的RONS与指甲中的水分相互作用，最终产生OHONO(过氧亚硝酸)。这个分子将充当渗透穿过指甲的中间剂，从而释放最可能是作用在真菌细胞上的最终活性物质的OH。

[0072] 程序性细胞死亡或细胞凋亡，一般来说为等离子体处理的另一种所识别的细胞效应，被认为是较不相关的杀真菌剂作用模式，除了可能在真菌孢子的情况下。当受损的膜结构(例如，过氧化反应)或膜结合蛋白(例如，离子通道蛋白)的变化激活细胞内信号通路时，可发生细胞凋亡，从而导致复杂的细胞应答在细胞凋亡中结束。另一方面，等离子体生成的RONS本身可穿透到细胞质中从而使细胞内的功能性酶和其他组分失活，并且引发DNA的直接毁坏进而导致细胞凋亡。

[0073] UV辐射在杀真菌作用中可能具有较小的作用。热量不认为与等离子体的功效相关，因为所引发的表面温度低于导致热细胞毁坏的温度。

[0074] 用于治疗指甲的优选装置是足部水疗机。这类装置将被设计来提供用于治疗使用者指甲的一个或多个等离子体羽流。用于生成等离子体的器件将包括围绕等离子体区隔开的第一电极和第二电极以及从贮存器到等离子体区中以形成等离子体的气流。形成等离子体的气体的动量将引导等离子体到所需的治疗区域上。可替代地，所述装置可采用单个可导向喷嘴装置的形式。

[0075] 根据另一个方面，提供等离子体用于用美容增亮指甲的用途，其中所述等离子体由通过气体放电而生成，其中

[0076] 所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者

[0077] 所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者

[0078] 所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

[0079] 本发明人已发现使用上文所讨论的等离子体气体产生的等离子体还具有漂白经处理指甲的效果。通常情况是受感染的指甲将显示某种变色并且将变黄。还已知的是，吸烟者的指甲可能变色，并且甚至经涂抹的指甲可在去除涂抹物时保留某种不想要的颜色。本发明人已发现，气体能够减少这类指甲的颜色，以使得它们被增亮并且可恢复更加自然的颜色。具体地说，本发明人已发现，与单独使用氦气相比，所述气体尤其在给定的处理持续时间内具有增强的增亮效果。

[0080] 根据另一个方面，提供等离子体用于美容美白牙齿的用途，其中所述等离子体由通过气体放电而生成，其中

[0081] 所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者

[0082] 所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者

[0083] 所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

[0084] 根据另一个方面，提供用于美容美白牙齿的方法，所述方法包括：

[0085] 利用由通过气体放电而生成的等离子体来等离子体处理牙齿表面，其中[0086] 所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者

[0087] 所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者

[0088] 所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

[0089] 本发明人已发现，在固定的处理时间内并且尤其在通过手持式装置的使用而增强的条件和限制下，用于美白牙齿的气体共混物的使用功效比单独氦气的使用功效更强。具体地说，在给定长度的处理时间内，釉质的颜色与如在常规的牙齿美白过程中的在单独的氦气处理下相比要提高更多个明暗度。

[0090] 清洁牙齿的当前过程涉及去除随时间的推移已集聚在牙齿上的牙斑(软的、粘的细菌滋生膜)和牙垢(牙结石)沉积物的机械过程。牙齿上的这种积聚物为细菌在牙龈附近繁殖提供了适宜条件，这其可导致牙龈疾病。通过去除牙斑，就去除了细菌的家，但是许多细菌会残留。希望的是，剥夺了家，身体的正常防御和牙膏中所使用的活性成分将消灭残留下来的细菌并且因此预防牙龈疾病。然而，情况经常并非如此。

[0091] 在一方面，本发明致力于提供用于通过向清洁/预防过程提供消毒特征来减少清洁处理中存活下来的细菌数量的装置。

[0092] 本发明人已发现，在没有必要添加另外的工具或步骤的情况下，实现此目标是可能的。虽然细菌群体可能一再恢复，但是本文所讨论的等离子体将显著减少细菌载量，特别是在严重感染的情况下，因此从而显著地提高身体和每日两次刷牙将有效防止牙龈疾病的机会。

[0093] 因此，提供如本文所讨论的呈具有超声刮除垢器头的牙刷形式的装置。以此方式，等离子体的提供与超声除垢过程相结合。集成工具通过在利用等离子体“清洗”牙齿和牙龈时同时去除牙斑和牙结石来支持预防过程。包含在等离子体羽流中的自由基将利用斑块(plaque)杀死并清除未去除的细菌。

[0094] 优选地，超声除垢器头将包括压电装置以同时提供超声波并且具有并入其中的一个或多个等离子体气体出口。这类装置将是小而方便的。

[0095] 最初设想的是，这类装置将包括手持式部分和基座单元。所述基座单元将提供气体和电源两者。所述头将简单地包括小型变压器和电极。以此方式，对于预期目的，手持式装置将不会难以操作。

[0096] 优选地，变压器可同轴地缠绕在等离子体腔室上，以有助于将总直径保持在接受的手持件范围内。等离子体腔室可包括自闭阀布置，所述自闭阀布置允许从高压釜密封并且有助于防止腔室污染。手持件的端部将优选地接合ISO标准配件，并且与气体递送通道和其中的电触点对准。高压生成部分将包含在可移除手持件区段中并且利用耐高压釜温度和阻止湿气浸入的合适的树脂/硅树脂化合物来灌封。

[0097] 这类装置表示所述过程的显著提高，因为它将显著增加预防过程的“抗菌”效果。因此，大大地减少了牙龈疾病的风险。在牙医或保健专家向口腔施加活性消毒剂的情况下，将消除此步骤以及与在口腔中使用化学药品相关联的任何风险。所述装置可被延长来处理龈袋深处的细菌。上文所述的装置将对龈袋提供一些消毒，然而为了更深地进入这些区域，可包括特定龈袋探针

[0098] 等离子体还可生成喷雾，因此消除了对超声将水雾化的需要。这可具有使水“具有活性”以便增强抗菌特性的附加益处。

[0099] 根据另一个方面，提供等离子体用于美容漂发的用途，其中所述等离子体由通过气体放电而生成，其中

[0100] 所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者

[0101] 所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者

[0102] 所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

[0103] 根据另一个方面，提供用于美容漂发的方法，所述方法包括：

[0104] 利用由通过气体放电而生成的等离子体来等离子体处理头发表面，其中[0105] 所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者

[0106] 所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者

[0107] 所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮。

[0108] 与增亮指甲和漂白牙齿一样，本发明人已发现，在固定的处理时间内并且尤其在通过手持式装置的使用而增强的条件和限制下，用于漂发的气体共混物的使用功效比单独氦气的使用功效更强。具体地说，在给定长度的处理时间内，头发比在单独氦气的处理下要增亮更多。

[0109] 根据另一个方面，提供用于美容染发的方法，所述方法包括：

[0110] 利用由通过气体放电而生成的等离子体来等离子体处理头发表面，其中[0111] 所述气体包含92％至99.9％的氩气和0.1％至8％的氪气；或者

[0112] 所述气体包含95％至99.5％的氩气和0.5％至5％的氢气；或者

[0113] 所述气体包含92％至99.5％的氩气和0.5％至8％的一氧化二氮；以及[0114] 向所述经等离子体处理的头发施加染发剂。

[0115] 本发明人已发现，尤其是利用本文所讨论的气体的等离子体预处理的使用引起染发剂的使用寿命改善。具体地说，可将通常3次漂洗的染料的使用延长以匹配一当量的半永久性染发剂。类似地，可将通常28次漂洗的染料延长以匹配40次漂洗的永久性染料。这尤其有利，因为可避免用于更持久的染发过程所需的刺激性化学药品，并且可使用较小毁坏性的化学药品来实现同样持久的颜色。

[0116] 如应理解的是，本文所讨论的所有气体共混物适于用在上述方面、处理和使用的每一个中。因此，与气体共混物相关的所有优选特征同样应用到每一个方面。

[0117] 如应进一步理解的，上述使用、方法和处理全部适当地使用如本文所讨论的装置来执行。具体地说，所述装置可容易地适于在上述使用、方法和处理中的每一个中使用，以便确保在目标位置处提供合适量的等离子体，从而使本发明生效。

[0118] 结合上述方法，当利用本文所讨论的等离子体气体处理指甲时，可能并且可能希望对指甲表面进行预处理。这可通过用指甲挫刮磨表面或者通过在指甲表面中钻出孔、凹槽或沟道来执行。这减少了有待处理的指甲的厚度并且可以有助于活性物质穿透到指甲中并且更靠近甲床。这类预处理的实例由Clearanailtm的受控微穿透(CMP)提供。当在指甲中钻孔时，希望不穿透指甲的完整厚度以避免甲床感染或毁坏的风险。通常孔可钻成相隔2-3mm。所述孔或凹槽被间隔开，以防止指甲的结构刚性的显著减少。预处理增加了处理的功效。优选地，在利用等离子体处理之后，指甲可用漆涂覆以防止通过变薄部分而感染并且对指甲完整性提供支持。

[0119] 附图

[0120] 本公开将关于以下非限制性附图进行描述，在附图中：

[0121] 图1描绘用于产生等离子体气流的装置。所述装置在图1A中完整地示出并且在图1B中以近距离截面的形式示出。所述装置具有内导体和将内导体夹住的外部导电护套，所述内导体具有用于通过等离子体气体共混物的气体通道。

[0122] 图2A和图2B描绘用于产生等离子体气流的装置。所述装置包括单个电极，所述单个电极具有用于通过由下面弯曲的气体导管提供的气体的通孔。还可在气体导管下方提供加热器来加热整个组件。这类配置将适用于直发器。

[0123] 图3示出采用图2中所示的等离子体装置板的示例性头发拉直工具。

[0124] 图4示出建立用于处理的等离子体流可能所需的部件的示意图。

[0125] 图5示出如本文所述的PF4测试装备的各种视图。所述装备包括手持式施加器500，所述手持式施加器500栓系到装备主体内的气体供应501。所述装备的主体包含某些控制电动部件。

[0126] 图6示出图5中所示的手持式施加器500的两个近距离视图。这示出所述装置的配置，包括通过阀从气体供应501到喷嘴的并且在用于生成等离子体的一对电极之间的气流通路。

[0127] 现将参考附图描述应用上文阐述的本发明的原理的装置的优选实施方案。

[0128] 等离子体施加装置100、300、400可包括：与一个或多个气体出口125、325、425连通的气体源和第一电极110、310、410。任选地，也可提供第二电极130、330、430。可替代地，第二电极可由有待向其施加等离子体的物品(在这种情况下所述物品不认为形成装置的部分)形成。

[0129] 气体源可以是封闭在等离子体施加装置内的气体贮存器，或者可以是与单独的气体供应连通的导管。

[0130] 图1和图3示出用于向物品施加等离子体的等离子体施加装置100、300，其中所述装置包括第二电极130、330。所述物品有待位于第一电极110、310与第二电极130、330之间。为此，第二电极130、330可相对于第一电极110、310移动。

[0131] 在图1的实施方案(其可形成用于卷发的装置)中，提供至少两个第二电极130a、130b，以使得可在第一电极110与第二电极130a、130b中的任一个(或两者)之间建立电场。

[0132] 优选地，至少两个第二电极130a、130b大致围绕第一电极110。至少两个第二电极130a、130b可包括导电聚合物或者由导电聚合物形成。

[0133] 外壳120可围绕第一电极110，其中一个或多个气体出口125形成在外壳120中。这类外壳可包括介电材料(诸如陶瓷)或者可由所述介电材料形成。作为图1的布置的替代方案，外壳120本身可形成第一电极110，其中一个或多个气体出口125在第一电极110中形成通孔。

[0134] 优选地，多个气体出口125被提供成在外壳120的表面的一部分上间隔开。优选地，气体出口125被布置成使得穿过气体出口125的气体将接触第二电极130。

[0135] 至少两个第二电极130a、130b可大致围绕外壳120,以便与多个气体出口125对准。至少两个第二电极130a、130b可相对于外壳120移动(例如，可枢转)以便将物品(例如，头发)夹在它们之间。可提供开关或传感器来触发装置100，以在第二电极130a、130b相对于第一电极310处于预定位置中时来提供等离子体。

[0136] 外壳120可通常为圆柱形或者通常为圆锥形或截头圆锥形。至少两个第二电极130a、130b可在形状上与外壳120互补。

[0137] 装置100可包括手柄140。气体源可以是位于手柄140内的贮存器。

[0138] 在使用时，物品可在外壳120与至少两个第二电极130a、130b之间经过。可通过将来自气体源的气体经由一个或多个气体出口125传递到第一电极110与第二电极130之间的位置处的物品来向所述物品施加等离子体。在第一电极110与第二电极130之间施加电压，由此将所述气体电离以形成等离子体。优选地，第二电极130连接到地，而将高频率信号施加给第一电极110。

[0139] 在图3的实施方案(其可形成用于拉直头发的装置)中，第一电极330可安装在装置外壳的第一部件301上或者可形成所述第一部件301，而第二电极330可安装在装置外壳的第二部件302上或者可形成所述第二部件302。外壳的第一部件301和第二部件302可以可枢转地连接，从而允许第一电极110与第二电极310之间的相对移动。这类移动可允许装置的使用者将物品(例如，头发)夹在中间。可提供开关或传感器来触发所述装置100，以在第二电极330相对于第一电极310处于预定位置中时来提供等离子体。

[0140] 优选地，至少一个气体出口325形成为穿透第一电极310的通孔。这类电极的合适实例在图2A中示出并且在下文进行详细描述。

[0141] 装置300可包括手柄340。气体源可以是位于手柄340内的贮存器。

[0142] 图2描绘用于产生等离子体气流的电极200。所述电极包括用于使气体通过的多个通孔225。

[0143] 电极200可由第一导电板201和第二导电板202形成。在使用时，第一板201形成面向电极表面的物品。板201、202可包括陶瓷，诸如氮化铝。

[0144] 通孔225可形成于第一板201中。凹槽230可形成于第二板202中。凹槽230被布置成与通孔225重合。第一板201可(例如，使用紧固件或粘合剂)附连到第二板202。凹槽230从第二板202的边缘延伸，所述凹槽230在所述边缘处形成用于电极200的气体入口203。优选地，凹槽230在第一板201与第二板202之间形成单个连续导管。

[0145] 任选地，可在第二板202下方(例如，在导管下方)提供热源来加热电极200。加热器的使用降低了气体形成等离子体所需的能量。

[0146] 鉴于图1和图3中描绘的特定实施方案优选地用于向位于两个电极之间的物品施加等离子体，如上文所述的发明可应用来产生等离子体喷射流。图4示出这类等离子体施加装置400的实例。所述装置可用来向物品表面(诸如手或皮肤区域)施加等离子体。

[0147] 等离子体施加装置400包括气体源。所述气体源可按顺序包括以下各项：针阀401；压力调节器402；质量流量计403；以及烧结元件404。

[0148] 所述气体源被布置来在两个电极410、430之间提供气流。虽然电极410、430被描绘成是分开的以使得流动方向垂直于它们的间距，但这不是必须的。事实上，可将电极410、430在气体流动的方向上分离。气体可经由一个或多个气体出口425从装置400喷射出。一个或多个气体出口425可位于电极410、430的下游。可在电极410、430的下游提供喷嘴。可替代地，电极410、430中的一个可形成喷嘴。

[0149] 在替代性实施方案中，仅单个电极410设置有充当第二电极的物品。因此，气体源被布置来提供经过单个电极410的气流。气体可经由一个或多个气体出口425从装置400喷射出。一个或多个气体出口425可位于电极410的下游，或者可(例如，以图2中描绘的方式形成为电极410中的通孔。可在电极410的下游提供喷嘴。可替代地，电极410可形成喷嘴。实施例

[0150] 本公开现将关于以下非限制性实例来进行描述。

[0151] 对于冷的大气等离子体来说存在许多可能的用途。这些试验的目的在于分析在不同浓度下的多种气体混合物的漂白功效，同时测量所产生的臭氧和一氧化二氮的水平，记录在“湿人”测试模型上的电压沉积以及测定羽流的温度。还采用光学光谱来分析某些亚稳状态和受激自由基的水平。

[0152] 部分A–使用ParaSure等离子体指示条进行的气体混合物的比较测试[0153] 目的是在对于商业上可行的装置的必要安全限制内找到最有效的等离子体气体混合物。这通过评估在不同浓度下的多种气体混合物的漂白功效来完成，同时还测量不希望的副产物臭氧和NOx以及沿着羽流的温度和漏电。

[0154] 使用具有内部参考PF4的实验装备来执行以下测试。这包括基座控制单元，所述基座控制单元通过脐带式电缆(umbilical cord)向手持式单元提供所需的气流和电力供应。所述手持式单元由安装在石英管上的同心的内部势垒电极和外部势垒电极组成，高电压被施加到所述石英管并且气体在所述石英管间流动。放电等离子体气体沿着敞开的石英流管流动并进入大气环境中。主放电跨内部电极与外部电极之间的窄气体进行撞击，但是次级放电沿着流管发生，进入由在所述流管的端部处与空气混合的等离子体气体的流动所形成的羽流中。

[0155] 所使用的气流速率是1.5L/m。改变功率设定以产生不同水平的等离子体激发，并且气体混合物借助于两个质量流控制器而改变。使用分光光度计和标准化为时间量度的漂白速率来测量条带的L*a*b*颜色，以实现2.5％或5％L*SCI的变化。

[0156] 呈现了每种气体混合物/功率设定组合的最好结果。

[0157] 测试A1–基于氦气的混合物

[0158]

[0159]

[0160] 数据示出：

[0161] ·向He添加各种惰性气体可显著地提高等离子体的氧化效果，所述效果超过单独利用He可能得到的效果。

[0162] ·不同的气体混合物产生显著不同的氧化结果。

[0163] ·不同浓度的气体混合物产生不同的结果，并且可以看出不同浓度针对不同气体更好地起作用。

[0164] ·Kr、O2和Ne是最有效的添加物，其中Ne混合物对浓度较不敏感。

[0165] 测试A2–基于氩气的混合物

[0166]

[0167]

[0168] 数据示出：

[0169] ·纯Ar容易形成电弧并且将需要不希望的高气流速率来控制。

[0170] ·在更低的、经济上可接受且实际的流速下，纯Ar得益于分子气体来抑制其形成电弧的倾向，而不形成稳定的等离子体。N2或N2O的添加产生了不可接受水平的NOx。因此，最有效的分子气体混合物是Ar/H2混合物。

[0171] ·向Ar添加Kr在可接受的安全限度内产生了最高效且最有效的结果。

[0172] 部分B–使用酿酒酵母作为红色毛癣菌的模型的气体混合物的比较测试[0173] 目的是找出来自部分A的气体混合物中的任一种在多种条件下是否可对所培养的酵母菌表现出生物杀灭效应。

[0174] 在气流速率为1.5L/min的情况下，使用等离子体测试装置执行以下测试。

[0175] 测试B1–直接暴露于琼脂板的定性评估

[0176] 通过向3ml的PBS添加来自琼脂板的菌落来制备酿酒酵母的悬浮液。将这制备成使用分光光度计测量的0.2的光密度，其中PBS仅作为空白。

[0177] 为了获得酿酒酵母在麦芽膏琼脂(Malt Extract Agar)的表面上的均匀生长，将200ul的0.2OD悬浮液吸取到琼脂上。使用塑料散布器将所述悬浮液围绕板的表面均匀地散布。

[0178] 将等离子体羽流在接种琼脂板的中心处对准持续特定时间，并且在培育48小时之后，对杀真菌效果进行定性观察。

[0179]

[0180] 数据示出：

[0181] ·气体混合物等离子体的确表现出抑制区与施加的持续时间成比例。

[0182] ·4％的Kr/Ar混合物在相同时间内比1％的Ar/He混合物产生更大的抑制区。

[0183] 仅作为对照物的气体没有产生抑制区。

[0184] 测试B2–直接暴露于肉汤培养物的定性评估

[0185] 挑取来自包含酿酒酵母的板的菌落并将其添加到包含头孢他啶的10ml的麦芽提取物肉汤以产生肉汤培养物。随后将培育了48小时的包含30uL的1.0OD浓缩肉汤的微量滴定孔持续不同时间段地暴露于等离子体。随后将所述孔用PBS再水化、系列稀释并且进行涂布以获得细胞计数。

[0186] 在等离子体处理之前和之后由在10-1稀释液下9个单独孔的平均值进行细胞计数。

[0187]

[0188]

[0189] 数据示出：

[0190] ·Ar/4％Kr混合物与He/1％Ar混合物相比使菌落计数更快地减少到零能够并且因此确定其优异的杀真菌特性。

[0191] 测试B3–暴露于穿过指甲的肉汤培养物的定性评估

[0192] 将上文使用的40uL的同一种肉汤培养物添加到人指甲片固定在其内的改性的弗朗茨细胞(Franz Cell)。将弗朗茨细胞倒置以允许肉汤保持与指甲的下侧接触，并且将等离子体持续不同持续时间地施加到指甲表面。随后对所述细胞进行培育并使用100uL的PBS洗涤、系列稀释并且进行涂布以便进行菌落计数。

[0193] 在指甲边缘周围进行密封意味着肉汤中的菌落计数的任何所测定的减少将必须是穿过指甲起作用的等离子体的结果。

[0194] 这种测试通过以下方式进行：仅使用He/1％Ar混合物来施加等离子体持续15分钟以便评估指甲穿透性。每个数据点是3次重复实验的平均细胞计数。

[0195] 在等离子体处理之前和之后，在不同的肉汤培养物起始浓度下进行细胞计数。

[0196]测试# 描述 纯净 10-1
1 0.4mm厚的指甲 42 4
2 0.7mm厚的指甲 30 4
3 0.5mm厚的指甲 2 0.3
       
  所有指甲的平均值 25 2.8
  对照(0.5mm厚) 390 39

[0197] 数据示出：

[0198] ·在15分钟的持续时间内，He/1％Ar等离子体能够通过不同厚度的人指甲起作用，以将细胞计数减少95％左右。

[0199] 部分C–使用Medpharm Ltd的使用红色毛癣菌的受感染指甲模型的气体混合物的比较测试

[0200] 目的是将来自部分B的有成效的气体混合物施加到行业认可的甲癣指甲模型，以使用造成大多数感染的真实病原体来鉴定最有效的混合物并且来优化所述混合物和施加方案以使功效最大化。

[0201] 由Medpharm Ltd使用它们的受感染的指甲模型 来执行所有以下测试，由此完整厚度的人指甲样本接种有红色毛癣菌的孢子，并且在含水的温暖环境中培育
14天，以允许真菌在指甲中生长。将指甲设置在 细胞设备中并且暴露于各种方案的使用不同气体混合物的等离子体处理。

[0202] 在24小时的培育之后，由ATP测定得到有效性的测量结果。在这个模型中，所测量的发光量与存在的ATP的量成正比，其中所检测的ATP的水平是红色毛癣菌的活力的指示。大多数实验基于样本量6。

[0203] 测试C1–气体混合物比较

[0204] 通过多次测试，确定利用所述模型可测量的最大结果是杀死95％的生物体。因此，评估各种气体混合物实现这种水平所花费的时间以及通过6分钟施加可实现的杀死水平。

[0205]测试# 所使用的气体 实现95％杀死的时间(分钟) 6分钟内实现的杀死(％)
1 He/1％Ar 15 82％
2 H2/250ppm O2 10 90％
3 Ar/4％Kr 1.5 95％

[0206] 数据示出：

[0207] ·多种气体混合物可在给定足够时间的情况下实现穿过指甲将95％的真菌杀死。

[0208] ·最快的结果是由Ar/4％Kr混合物实现，这比He/1％Ar混合物快10倍。

[0209] 测试C2–与商业产品的比较

[0210] 研究的目的是将来自各种等离子体的单个6分钟施加的体外功效与按照制造商指示的商用比较物的单个施加–局部抗真菌乳膏和冷激光装置的体外功效进行比较。

[0211]测试# 描述 实现的真菌杀死
1 He/1％Ar 82％
2 H2/250ppm O2 90％
3 Ar/4％Kr 95％
4 Loceryl(由Galderma生产的局部抗真菌剂) 10％
5 非热激光 60％

[0212] 数据还示出：

[0213] ·来自多种气体混合物的单剂量的等离子体比单剂量的商用局部和冷激光比较物明显更有效。

[0214] ·优于商用比较物的最显著优点由Ar/4％Kr混合物实现。

[0215] 部分D–美容美白牙齿

[0216] 目的是施加有成效的气体混合物来说明它们用于美容美白牙齿的潜力。

[0217] 测试D1–染色的HAP盘

[0218] 出于一致性和可获得性，将羟基磷灰石盘用作釉质代用品。将盘利用盐酸侵蚀，并且随后浸泡在茶/咖啡溶液中4天，冲洗、擦拭并干燥，以仅留下已穿透到盘中的污渍。使用分光光度计测量L*a*b*颜色并且随后向盘的遮蔽区域施加等离子体5×2分钟，并且在蒸馏水中所述盘的再水化之后，重新测量此遮蔽区域的颜色以避免记录由脱水引起的瞬时颜色效果。

[0219] 气流速率为2.5SLPM；装置电压为7.5kV；从出管到目标的距离为10mm；

[0220] 施加等离子体10分钟之后，被染色的HAP盘的L*a*b*颜色变化

[0221]气体混合物 平均ΔL* 平均Δa* 平均Δb*
He 2.40 - -0.70
1％Ar/He 3.86 -1.41 -4.70
200ppm O2/He 3.73 -1.45 -4.97
500ppm O2/He 8.63 -3.43 -7.28
1％Ne/He 2.76 -1.33 -3.20
4％Kr/Ar 6.00 -2.00 -6.00

[0222] 数据示出：

[0223] ·等离子体可穿透类釉质材料，并且外在污渍和浅的内在污渍产生颜色变化。

[0224] ·气体共混物与单独He相比产生更大的颜色变化

[0225] ·O2/He共混物和Kr/Ar共混物是最有效的。

[0226] ·对牙齿颜色而言最重要的L*(亮度)和b*(黄度)维度两者示出明显的改善。

[0227] 测试D2-人釉质

[0228] 清洁整个人的牙齿并使其保持含水，使用分光光度计测量L*a*b*颜色，之后将整个牙齿暴露于等离子体处理下。不施加额外的染色。在蒸馏水中再水化至少2小时之后重新测量颜色，以避免记录由脱水引起的瞬时颜色效果。

[0229] 气流速率为2.5SLPM；装置电压为7.5kV；从出管到目标的距离为10mm；气体共混物为1％Ar/He

[0230] 在下表中示出在增加了几轮2分钟的等离子体处理之后未被染色的人牙齿的ΔL*颜色变化。

[0231]

[0232] 数据示出：

[0233] ·人牙齿的L*的变化与染色的HAP盘的L*的变化一致(在使用1％Ar/He处理10分钟之后)。

[0234] ·牙釉质的可持续的颜色变化是可能的。

[0235] ·在8-10分钟之后实现最大效果。

[0236] 测试D3–釉质渗透性

[0237] 利用黑色素将大约1mm厚度的人牙釉质的切片前后染色，来作为通过等离子体的漂白效果的指示物。如上文所述地对所述切片的经染色面进行颜色测量，随后将其置于干净的羟基磷灰石盘上并且将边缘密封，以防止各侧周围的等离子体泄露。

[0238] 如上文所述地施加多轮2分钟的等离子体处理。

[0239] 在下表中示出在进行了几轮2分钟的等离子体处理之后，经黑色素染色的顶部釉质表面和底部釉质表面的ΔL*颜色变化。

[0240]ΔL* 第2轮 4 6 8 10
顶侧 17.01 20.70 21.05 21.03 22.48
下侧 4.32 6.17 6.27 9.79 11.43

[0241] 数据示出：

[0242] ·基于气体共混物的等离子体可穿透1mm厚的人牙齿釉质并且因此到达承载大部分牙齿颜色的牙本质。

[0243] ·顶侧被相当快地漂白，其中在仅8分钟之后看出最大效果。

[0244] ·下侧效果与顶侧效果相比出现得较慢且较少，然而仍然显著。

[0245] 测试D4-人的牙本质漂白

[0246] 如上文所述地对来自分段的人牙齿的暴露的牙本质样本进行颜色测定，如上所述地对所述牙本质样本进行等离子体处理、再水化和再测量。

[0247] 在下表中示出在进行几轮2分钟的等离子体处理之后，牙本质的ΔL*颜色变化。

[0248]ΔL* 第1轮 3 5 7 9
水化之后 1.37 4.15 4.08 3.90 4.75

[0249] 数据示出：

[0250] ·基于气体共混物的等离子体一旦穿过釉质就可使牙本质产生料色变化。

[0251] 另外的实施例

[0252] 如下文方法中所述，将等离子体装置装备连接到两种不同气体并且借助于通过计算机操作的两个质量流控制器来测量气体浓度。在试图漂白ParaSure等离子体指示条之前，首先测量等离子体羽流的温度、臭氧和一氧化二氮排放以及电压沉积。所述装置头部被留在距条带10mm的距离处并且以给定间隔测量L*a*b*颜色最多达1小时。结果见于除一些分子气体和惰性气体混合物之外的许多惰性气体混合物。

[0253] 设备：

[0254] 等离子体装置

[0255] 两个Alicat质量流控制器MC-10SLPM-D

[0256] Alicat USB总线BB9

[0257] 具有FlowVisionMX控制软件的膝上型电脑

[0258] Konica Minolta分光光度计CM-2600d

[0259] Tektronix示波器TDS2024C

[0260] TIM USB热摄像机

[0261] Fluke温度计52K/J

[0262] 2BTechnologies臭氧监测器106-L

[0263] EnviroTechnology一氧化二氮化学发光监测器200E

[0264] Ocean Optics UV-NIR分光计HR4000CG

[0265] “湿人”测试模型

[0266] 1)在质量流控制器上并且使用FlowVisionMX控制软件选择正确的气体，选择适当的气体浓度。

[0267] 2)建立一氧化二氮监测器。确保泵运行以通过系统抽取样本气体，并且取样管尽可能接近于羽流。

[0268] 3)建立臭氧监测器以在等离子体处理期间记录10分钟平均值。臭氧监测器取样管也应放置成尽可能接近于羽流。

[0269] 4)建立具有使用1.5l/min的流速的选择的气体混合物的等离子体装置。将气体冲洗20-30分钟。

[0270] 5)接通电源以产生等离子体，其中将电源设定为DC电压9.00kV。随后测量：

[0271] a.人测试模型上的峰间电压

[0272] b.人测试模型上的RMS电压

[0273] c.人测试模型上的频率

[0274] d.手持件的频率

[0275] 6)10分钟之后，记录一氧化二氮和臭氧的平均读数。

[0276] 7)建立热成像摄像机以查找人测试模型处的羽流的温度。在记录之前允许足够的时间来使读数稳定。

[0277] 8)使用温度计记录人测试模型处的温度，从而确保热电偶不直接处于羽流中。

[0278] 9)对准光纤以确保频谱数据的最大读数，并且利用电暗光谱在1秒内记录光谱。以.spc的格式保存所述光谱以用于以后的分析。

[0279] 10)在7.00kV和5.00kV下重复5-9。

[0280] 11)针对所有必须的气体浓度重复1-10。

[0281] 12)在完成对每种气体混合物的测量矩阵之后，选择最好的两种或三种气体浓度以便进行漂白测试。

[0282] 13)校准分光计并且记录校准数据。

[0283] 14)在等离子体指示器上标记3mm的目标区域。

[0284] 15)使用分光计测量目标的L*a*b*。对每个样本进行3次测量，从而使样本每次旋转90度，引用这些读数的平均值。

[0285] 16)在15分钟、30分钟和60分钟时，重复15。

[0286] 使用分光计来观察L*a*b*值的颜色测量在本领域是众所周知的。

[0287] 测量针对每种气体浓度的频谱发射以指示在每种电压下哪种化学物质被由等离子体羽流所激发。尽管存在可归因于羟基自由基的显著漂白效果，但是发现这些测试中的主要漂白剂是单线态氧。

[0288] 在具有添加的氩气混合物的氦气中，看出亚稳态氩气的比例与受激发的单线态氧的量密切相关，但与羟基自由基的数量不太相关。亚稳态氩气的最高水平在9.00kV下被发现。发现在漂白剂与亚稳态氩气之间存在较少关系。

[0289] 在氦气/氖气混合物中发现类似的关系；看出亚稳态氖气的比例与受激发单线态氧和羟基自由基的量有关。亚稳态氖气的最高水平再次在9.00kV下被发现。这种趋势在氩气/氪气气体混合物中不会持续，因为高水平的亚稳态氪气导致不同水平的漂白剂。在这种混合物和亚稳态氩气中还存在与漂白气体类似的相关性。

[0290] 氦气/氙气也不符合总体趋势，因为亚稳态的氙气是不成比例地高并且似乎不激发任何其他产物。从氮气混合物获得的有限结果表明它们也遵循可替代性趋势，然而由于显著的淬火给出这样小的数据样本，因而漂白的真实方法仍然不清晰。从氢气混合物得出的结果显示羟基自由基是羽流中的主要漂白剂。然而，这可能是因为等离子体本身中的增加水平的氢气。

[0291] 漂白测试的有效性在整个不同气体混合物和组合物上发生相当大的变化。一般而言，最有效的惰性气体混合物是氩气/氪气。然而，看出氦气/氖气的一种特定组合物更加有效。最不有效的气体混合物是氦气/氩气，其不及氩气/氪气混合物的十分之一有效。

[0292] 在分子气体混合物中最有效的是氩气/氢气。当分子气体与氦气联合使用时表现得差得多。氩气/氢气混合物比氦气/氢气混合物更具有漂白性。

[0293] 除非另外指出，否则本文所述的所有百分比和比率均以体积计。

[0294] 前述详细描述已经以解释和说明的方式来提供，并且不欲限制所附权利要求书的范围。本文说明的目前优选的实施方案的许多变化对本领域的普通技术人员来说将是显而易见的，并且仍然在所附权利要求书和它们的等效物的范围之内。