Le plasma froid comme outil de précision en médecine par plasma (COMPETE)

Les jets de plasma froid à pression atmosphérique sont uniques en ce qu’ils génèrent une réactivité élevée à température ambiante : Les électrons fournissent l’énergie nécessaire aux processus chimiques qui, autrement, nécessitent des conditions de température et de pression élevées. Les plasmas peuvent ainsi induire une chimie nouvelle dans des systèmes sensibles et permettent le traitement de tissus humains in-vivo. La thérapie par plasma pour la guérison des plaies et le potentiel du plasma pour le traitement du cancer ont augmenté la recherche mondiale en plasma médecine. L’application actuelle en médecine du cancer reste cependant empirique et sans autre moyen de contrôle que la durée du traitement. Pour que le plasma soit sélectif entre les cellules saines et les cellules cancéreuses, il est urgent de trouver de nouvelles approches pour adapter les plasmas. Sur la base des connaissances acquises grâce aux diagnostics et à la modélisation des plasmas, l’objectif de COMPETE est d’influencer la chimie des plasmas par le biais de paramètres physiques. COMPETE mettra au point une source de plasma sur mesure capable de changer instantanément la composition des espèces réactives et de produire exactement les espèces réactives souhaitées – en particulier l’oxygène singulet en phase gazeuse et en phase liquide – pour un traitement ciblé du cancer par plasma.

COMPETE propose une méthode innovante pour influencer précisément la réactivité du plasma par le biais de l’énergie des électrons du plasma. La clé pour adapter l’énergie des électrons réside dans le champ électrique appliqué, contrôlé par une source de plasma à développer. L’approche consiste à combiner des impulsions rapides nanoseconde haute tension avec une modulation multifréquence. Les impulsions à haute tension déclenchent la décharge et la modulation multifréquence maintient le plasma à des énergies favorables pour la génération des espèces de plasma souhaitées. Cela ouvrira une voie dans la médecine des plasmas, où les processus physiques du plasma fourniront les moyens de moduler les espèces actives d’oxydoréduction selon un schéma fourni par les études biologiques. COMPETE étudiera cette approche de personnalisation du plasma sur l’exemple de la génération d’oxygène delta singulet O2(a1Δg). L’oxygène singulet delta est une molécule clé pour l’inactivation des cellules cancéreuses.

Le projet proposé fera de l’adaptation du plasma une technologie de rupture pour la médecine du plasma. Ainsi, on attend du projet des retombées élevées en termes de publication, de participation à des conférences pour le personnel hautement qualifié et de formation d’étudiants gradués de très haut niveau.