非平衡大气压等离子体的直接暴露可同时对生物分子产生氧化和紫外线修饰作用

摘要： 热等离子体和激光在医学中用于切割、消融组织及凝血。非平衡大气压等离子体（NEAPP）是近年发展的非热技术，具有潜在生物医学应用价值。尽管研究表明NEAPP可产生活性氧/氮物质、电子、正离子和紫外线辐射，但该技术在传统自由基生物学领域的应用研究甚少。我们近期研发了高电子密度的NEAPP装置，电子自旋共振自旋捕获显示?OH是其主要产物。为获取NEAPP诱导生物分子氧化修饰的证据并建立标准化方法，我们通过多种离体和在体实验评估了脂质过氧化和DNA修饰情况：暴露于亚油酸和α-亚麻酸后共轭二烯增加；暴露于磷脂酰胆碱、脂质体或肝匀浆后2-硫代巴比妥酸反应物含量上升；直接作用于生理盐水中的大鼠肝脏时，免疫组化检测到4-羟基-2-壬烯醛和丙烯醛修饰蛋白；作用于质粒DNA时引发剂量依赖性的单/双链断裂，并增加8-羟基-2'-脱氧鸟苷和环丁烷嘧啶二聚体含量。这些结果表明NEAPP造成的氧化性生物分子损伤具有剂量依赖性，因而可实现病灶特异性控制。其同步产生的氧化损伤与紫外线特异性DNA损伤可能对癌症治疗具有应用价值。