前言

几种基于氧化应激的疗法，如放疗、化疗和光动力疗法，是专门设计来增加癌细胞中活性氧和氮物种(RONS)水平，通过突然和强烈的氧化应激诱导其死亡的。冷物理血浆(CPP)与氧化还原疗法产生相似水平的RONS。CPP是一种接近室温的电离气体，主要由等离子体射流或介质阻挡放电产生。CPP现在在医学上有广泛的用途，包括癌症治疗，血液凝固，慢性伤口治疗和皮肤病学和牙科保健    。假设由等离子体产生的长寿命和短寿命RONS，如过氧化氢(H2O2)、臭氧(O3)、羟基自由基(OH)、超氧化物(O2-)、单线态氧(1O2)、原子氧(O)、二氧化氮自由基(NO2)、过亚硝酸根(ONOO)和一氧化氮(NO)，是上述CPPs医疗应用中的关键元素    。产生的活性物质将通过与血浆射流接触的皮肤和皮下物质输送到活组织内的特定细胞中，与它们相互作用并启动生化过程。即使在CPP关闭后，这些过程中的一些也可以启动或继续。这些放电后反应可能对CPP诱导的生物效应有显著贡献。

研究内容

在等离子体医学中，有许多物理和化学性质不同的靶，它们影响等离子体产生活性物质。在将要应用等离子体的相同环境中研究等离子体是合适的。它避免了在不同条件下进行的体外实验和体内实验结果的互换。因此，实时原位控制等离子体反应物种的产生是必要的。为此，德国的研究人员设计了一种电化学传感器，用于跟踪等离子体处理过程中活性物质的原位生成。电化学传感器因其快速的分析筛选、原位检测的可能性、高选择性、实验简单性、便携性和低成本而成为临床分析中有前途的工具。他们研究了甲苯胺蓝修饰电极对液相中等离子体产生的长寿命活性物质的氧化还原反应的电催化行为。研究发现，通过记录不同电位下的计时电流法，有可能在等离子体处理过程中跟踪主要长寿命活性物质在大量液体中的产生。最后，使用引入的传感器研究了暴露于CPP的血液癌细胞系(Jurkat和THP-1细胞)的细胞反应。所获得的结果表明，电化学传感器是可用于各种医学等离子体处理的合适装置，以控制活性物质的产生和输送。

实验方法

为了比较结核杆菌修饰金固相萃取法和其他标准方法的结果，采用比色法测定过氧化氢和次氯酸盐的浓度。次氯酸盐的产生量非常重要，但它与PBS中原子氧诱导的水平有关。原子氧通过等离子体输送到溶液中，可以将氯氧化成ClO。对于过氧化氢测量，将100微升样品与200微升试剂孵育15分钟，试剂由硫酸氧钛(硫酸钛，5%钛(ⅳ))溶液组成。事实上，在酸性水溶液中，钛(ⅳ)和过氧化氢反应形成钛酸(H2TiO4)，在分析校准曲线后，可以通过分光光度计在407纳米进行定量。对于每个样品(三份)，进行两次技术重复(重复)，每个样品总共6次测量。使用TMB (3，3 '，5，5'-四甲基联苯胺)分析法测量次氯酸盐浓度。在96孔板中，将80μL 200mM乙酸钠缓冲溶液(pH 4.0)加入到120μL 5mM TMB(H2O:乙醇，1:1)中。最后，将100微升样品与反应溶液一起孵育15分钟。在5分钟和15分钟时，在655纳米读取吸光度，5分钟的值用于排除与时间相关的特定反应和染料的破坏。从700微米次氯酸盐开始使用10个点建立校准曲线。

铽重氮盐的合成及其在金固相萃取上的电转移。

扫描速率为100毫伏·秒-1的金固相萃取柱上原位生成的铽重氮盐电化学还原的重复循环伏安图。

在10毫伏/秒下记录的在不存在和存在1毫摩尔H2O2的情况下，未修饰和经结核修饰的固相萃取物在pH 7.4的PBS中的循环伏安图。

记录了在不存在和存在不同浓度的NH2Cl的情况下，未修饰和经TB修饰的固相萃取物在pH 8.0的PBS中的循环伏安图。

结论

这里描述了一种简单、稳定和便携式的电化学传感器，其基于TB分子在电极表面的直接共价附着。这种传感器能够跟踪实时、原位产生的长寿命等离子体活性物质输出。引入的传感器还可以监测放电后反应，这可能对冷物理等离子体引起的生物效应有显著贡献。此外，基于对于期望的等离子体应用来说哪些物种是必需的知识，可以通过改变等离子体源设计来促进样品中这些物质的形成，并且更接近于在等离子体应用中实现选择性。

https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.129007。