(57)【要約】  本発明は人体にプラズマを印加するためのプラズマ生成装置に関し、装置は、気体を含む容器、容器と流体接続するプラズマゾーン、及びプラズマゾーンで放電によりプラズマを生成するための手段を含み、気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを含む、又は気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含む、又は気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体にプラズマを印加するためのプラズマ生成装置であって、
気体を含む容器と、
前記容器と流体接続するプラズマゾーンと、
前記プラズマゾーンでの放電によってプラズマを生成するための手段と
を備え、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
プラズマ生成装置。
【請求項２】
前記気体が９５％〜９９％のヘリウム及び１％〜５％のアルゴンを備える、又は
前記気体が９６％〜９９％のヘリウム及び１％から１０％のネオン、好ましくは１〜３％のネオン、及び最も好ましくは１．５％〜２．５％のネオンを備える、又は
前記気体が９９．９６％〜９９．９８％のヘリウム及び０．０２％から０．０４％の酸素を備える
前記請求項のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項３】
プラズマを生成するための前記手段が電源及び人体に近接して設置するための誘電電極を備え、使用中、前記プラズマゾーンが前記誘電電極と人体の表面との間に形成される、請求項１又は請求項２に記載のプラズマ生成装置。
【請求項４】
プラズマを生成するための前記手段が電源、並びに第１の電極及び第２の電極を備え、使用中、前記プラズマゾーンが前記第１の電極と前記第２の電極との間に形成され、前記プラズマゾーンを通る前記容器からの気体の流れが人体の表面に接触するためにプラズマの流れを提供する、請求項１又は請求項２に記載のプラズマ生成装置。
【請求項５】
プラズマを生成するための前記手段が電源、並びに誘電材料を挟んだ第１の電極及び第２の電極を備え、使用中、前記プラズマゾーンが前記第１の電極又は前記第２の電極及び人体の表面との間に形成される、請求項１又は請求項２に記載のプラズマ生成装置。
【請求項６】
前記装置がハンドヘルドである、前記請求項のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項７】
前記電源が前記ハンドヘルド装置の中に統合された電池を備える、請求項６に記載のプラズマ生成装置。
【請求項８】
前記気体が５ｌ／分未満、好ましくは２．５ｌ／分未満、より好ましくは１．５ｌ／分未満、及び最も好ましくは０．１〜０．５ｌ／分の流量でプラズマを生成するための前記手段を通して供給される、前記請求項のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項９】
プラズマを生成するための前記手段が２〜１５ｋＶの電圧で動作する、前記請求項のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項１０】
前記装置がストレートヘアアイロン、歯ブラシ、フットスパ、又は髪ブラシである、前記請求項のいずれかに記載のプラズマ生成装置。
【請求項１１】
前記請求項のいずれかの前記プラズマ生成装置との使用のための詰め替え可能なキャニスタであって、前記キャニスタは前記容器を備え、加圧ガスを含み、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
詰め替え可能なキャニスタ。
【請求項１２】
前記気体が、あらゆる不可避の不純物とともに、本質的にヘリウム及びアルゴン、ヘリウム及びネオン、又はヘリウム及び酸素から成る、請求項１１に記載の詰め替え可能なキャニスタ。
【請求項１３】
前記装置がハンドヘルドであり、前記キャニスタが前記ハンドヘルド装置の中に統合可能である、請求項９又は請求項１０に記載の詰め替え可能なキャニスタ。
【請求項１４】
爪の真菌感染症を治療する方法で使用するためのプラズマであって、前記プラズマが気体を通る放電によって生成され、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
プラズマ。
【請求項１５】
爪の美容ライトニングのためのプラズマの使用であって、前記プラズマは気体を通る放電により生成され、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
プラズマの使用。
【請求項１６】
歯の美容ホワイトニングのためのプラズマの使用であって、前記プラズマは気体を通る放電によって生成され、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
プラズマの使用。
【請求項１７】
歯の前記美容ホワイトイングのための方法であって、
気体を通る放電によって生成されるプラズマで歯の表面をプラズマ処理すること
を含み、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
方法。
【請求項１８】
髪の美容漂白のためのプラズマの使用であって、前記プラズマが気体を通る放電によって生成され、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
プラズマの使用。
【請求項１９】
髪の前記美容漂白のための方法であって、
気体を通る放電によって生成されるプラズマで髪の表面をプラズマ処理すること
を含み、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
方法。
【請求項２０】
美容毛染めのための方法であって、
気体を通る放電によって生成されるプラズマで髪の表面をプラズマ処理すること
を含み、
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を備える
前記プラズマ処理された髪に毛髪染料を適用すること
を含む方法。
【請求項２１】
前記気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを備える、又は
前記気体は９６％〜９９％のヘリウム及び１％〜１０％のネオン、好適には１〜３％のネオン、及び最も好適には１．５％〜２．５％のネオンを備える、又は
前記気体は９９．９６％〜９９．９８％のヘリウム及び０．０２％〜０．０４％の酸素を備える
請求項１４に記載のプラズマ、又は請求項１７、請求項１９若しくは請求項２０のいずれかに記載の方法、又は請求項１５、請求項１６、若しくは請求項１８のいずれかに記載の前記使用。
【請求項２２】
前記プラズマが４８℃以下、好ましくは４２℃以下に前記処理される表面を加熱する、請求項１４に記載のプラズマ、又は請求項１７、１９、若しくは２０のいずれかに記載の方法、又は請求項１５、１６、若しくは１８のいずれかに記載の使用。
【請求項２３】
前記プラズマが、請求項１から１０のいずれかに記載の装置により提供される、請求項１４に記載のプラズマ、又は請求項１７、１９、若しくは２０のいずれかに記載の方法、又は請求項１５、１６、若しくは１８のいずれかに記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、非熱プラズマ治療装置及び方法に関する。特に、本開示はいわゆる「コールドプラズマ」の生成、及び多様な状態を治療するためのコールドプラズマの応用に関する。治療は、好適には医療環境若しくは職業環境において、又はユーザの自宅環境にいながらにして実行される。
【背景技術】
【０００２】
ガスは通常、電気絶縁体である。しかしながら、十分な熱エネルギーがガスに供給されるとき、あるいは十分に大きい電位差がガスを含んだ隙間全体に適用されるとき、ガスは次いで分解され、電気を伝導する。これは、ガスの電気的に中性の原子又は分子が電離されて電子及び正電荷イオンを形成するためである。この電離されたガスがプラズマである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電離が大きな電位差により駆動されるとき、発光電子と、より重いガス分子及びプラズマイオンとの間の運動量移動はあまり効率的ではない。したがって、プラズマを形成するために供給されるエネルギーの大部分は電子に供給される。結果として、特に低いガス圧力及び荷電粒子密度で電離されたガスは「コールド」つまり非熱として説明される。これは、例えば、電子、イオン、及びガス分子等の成分はそれぞれ類似した質量の種とだけ熱的平衡状態にある。
【０００４】
係る非熱プラズマは、微生物を死滅させる際に使用されることが周知である。このため、多様な形態の歯科手術で非熱プラズマを使用することが知られている。患者の口の中で手術するときの制限により、係るプラズマ装置は、通常、治療領域の上に導くことができるプラズマを生成するために、２つの電極間のガスの流れに依存する。プラズマの非熱生成は、患者にとって耐えうる温度を有するプラズマガスを提供する。国際公開公報第ＷＯ２０１３０４０４７６は、ヘリウムの流れを使用するプラズマを生成するための装置を開示する。
【０００５】
同様に、国際公開公報第ＷＯ２０１２／０４２１９４は、経口治療のためのプラズマの生成用のプラズマ生成器の使用に関する。プラズマ生成器は、アルゴン、クリプトン、ネオン、及びキセノンから選択される、より容易に電離可能な希ガスを最高で４０％まで有するヘリウムキャリアガスを使用してプラズマを生成する。
【０００６】
皮膚感染症の治療のためにプラズマ装置を使用することも知られている。係る応用では、患者の皮膚は、通常、第２電極を提供するために使用される。このようにして、第１電極は治療される領域の上に保持することができ、電極と患者の皮膚との間に大きな電圧差が形成される。これが電極と患者の皮膚との間のガスからのプラズマの形成につながる。これは、大きな電極の使用により広い領域の治療を可能にするが、気層からのプラズマの形成に依存する。例えば、ＵＳ８１０３３４０は患者の皮膚を治療するために係る装置を使用する。
【０００７】
これが発生する分解及び電圧の性質はガス、ガス圧力、材料及び性質、電位差が維持される表面の幾何学形状及び分離、電極の分離距離、並びに高圧電源の性質を含んだ幅広い数のパラメータで変わることが知られている。
【０００８】
歯科応用で使用するためにプラズマを生成するときには、多様なガスを使用することが知られている。通常、ヘリウム又はアルゴン等の希ガスを使用することが知られている。これは、これらのガスが形成されるプラズマを安定化するためである。これらのガスは反応性ではないが、比較的長く持続するプラズマを形成するために励起され、一重項酸素、水酸ラジカル等の空気との反応種を形成するためにも役立つ。
【０００９】
ＤＥ１０２００７０４０４３４は、治療プローブとヒト又は動物の体との間に形成される電場又は電磁場を生成するための装置を開示する。プローブは、アルゴン及びネオンの希ガス混合物で満たされる。
【００１０】
ＷＯ２０１２１７２２８５は、周囲の大気圧で、治療領域の治療のための活性種を含んだガスプラズマを形成するための装置を開示する。
【００１１】
ＵＳ２０１３２３３８２８は、不活性ガスの誘導結合プラズマから形成される一次プラズマを排出するための排出管、及び一次プラズマの第２不活性ガス及び反応性ガスの混合ガス領域との衝突によりプラズマ化した混合ガスから形成される二次プラズマを生成するための混合器を有する大気プラズマ照射ユニットを開示する。
【００１２】
多様な治療のためのプラズマの使用に改善された手法を提供し、先行技術に関連する欠点に取り組み、又は先行技術に対する商業的に実現可能な代替策を少なくとも提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の態様において、人体にプラズマを適用するためのプラズマ生成装置が提供され、装置は、
ガスを含んだタンクと、
タンクと流体接続するプラズマゾーンと、
プラズマゾーンでの放電によりプラズマを生成するための手段と
を含み、
気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを含む、又は
気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含む、又は
気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む。
【００１４】
本開示について、より詳細に説明する。以下の文では、本開示の異なる態様／実施形態がより詳細に明示される。そのように明示されたそれぞれの態様／実施形態は、これに反するとの明記なき限り、任意の他の態様／実施形態（単数又は複数）と組み合わされ得る。特に、好適又は有利であると示された任意の特徴は、好適又は有利であると示された任意の他の特徴（単数又は複数）と組み合わされ得る。
【００１５】
本発明者は、プラズマ処理の有効性が、少量の特定の追加の気体による基本プラズマガスの不純物添加によって強化されることを発見した。これらは、特にハンドヘルド治療装置の制約の範囲内で治療のレベルの強化につながることが判明している。
【００１６】
発明者は、０．５％〜８％のアルゴンをヘリウムに包含することが本明細書に開示される治療で驚くべき有効性を有することを見出した。より好適には、アルゴンは１〜５％、より好適には１〜４％、及び最も好適には約２％の量で存在する。
【００１７】
ヘリウム中のアルゴンの存在は、爪の真菌の治療に関する多数の試験で試験された。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、効果的な治療をより迅速に提供できるように、より大きいアルゴン原子の混合物の存在が装置の中でのプラズマの生成を調整するのに役立つと考えられた。実際に、アルゴン含有量と、準安定一重項酸素の形成及び形成された水酸ラジカルとの間には相関関係があるように見えた。ヘリウム単独では、これらの漂白剤のレベルは低かったが、０．５〜８％のアルゴンの場合、これらの種の形成のレベルは上昇し、特に１〜５％のアルゴンの場合は、これらの種の形成のレベルは驚くほど上昇した。
【００１８】
さらに、プラズマが治療部位までのより長い距離を移動しなければならないときにも治療の有効性が高いままとなるように、ヘリウム中でのアルゴンの混合が特に持続性のプラズマ混合物を提供することが判明している。
【００１９】
また、発明者は、１〜２０％のネオンをヘリウムに包含することが本明細書に開示される治療で驚くべき有効性を有することも見出した。より好適には、ネオンは１〜１０％、好適には１〜３％、及び最も好適には約１．５％〜２．５％のネオン、例えば、約２％の量で存在する。
【００２０】
ヘリウム中のネオンの存在は、以下の実験の項に詳しく説明される実験で試験された。アルゴンの添加に関してネオンについても同様の効果が立証されたと考えられる。これは、キセノンが代わりに使用されたときには当てはまらず、効果はアルゴン及びネオンの添加について特有であるように見えることが留意された。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、キセノンは長命である励起状態を有し、励起状態はプラズマガスでは有益となるだろうが、励起状態は分子の分解又は励起を促進するためのエネルギーとしては低すぎると考えられている。
【００２１】
発明者は、０．０１％〜０．０５％の酸素をヘリウムに包含することが本明細書に開示される治療で驚くべき有効性を有することを見出した。より好適には、酸素は０．０２％〜０．０４％の量で存在する。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、酸素の添加は、活性種の濃度の増加及び漂白効果の強化を実現するように見える。
【００２２】
上記の気体がいかなる他の気体種類が存在しなくても使用のために提供されることが好ましい。つまり、好適には、気体は、あらゆる不可避の不純物とともに、本質的にヘリウム及びアルゴン、ヘリウム及びネオン、又はヘリウム及び酸素から成る。不可避の不純物によって、５％未満、より好適には１％未満、及びより好適には実質的に他の気体種類なしが意味される。使用中、処理ゾーン内の空気の存在が利用されるプラズマガスを希釈することが理解されなければならない。
【００２３】
上記の有益な効果は、以下に説明される装置の制約の中で立証された。理解されるように、係る装置は、電位及び賢明に利用できる治療部位だけではなく、提供できる実際的な気体圧力及び流量に対する制限を有する。
【００２４】
本発明はプラズマ生成装置に関する。つまり、装置は気体の電離からプラズマを生成するように設計される。装置は特に、本明細書に説明されるように非熱プラズマを生成するためである。生成されるプラズマは、好ましくは５０℃未満、より好ましくは４８℃未満、より好ましくは４５℃未満、及び最も好ましくは３７℃から４２度の温度を有する。特に髪のトリートメントのための特定の処理の場合、温度は適切になおさらに高温となってよいことが理解される。温度に対する人間の痛覚閾値は通常約４８℃であることが留意される。
【００２５】
熱プラズマ生成装置は明確に不適切であるので、装置は、いくつかの制約を適用する人体へのプラズマの印加に適している。さらに、ＵＶの生成レベル、電気刺激、及び活性種は、患者に害をもたらさないレベルでなければならない。
【００２６】
本明細書に説明される装置は、好ましくはハンドヘルドである。ハンドヘルドにより、少なくともトリートメント適用ヘッドが、それが片手で容易に操作及び制御できるような大きさに作られ、構成されることを意味する。ハンドヘルド装置の例は、ヘアブラシ、ヘアドライヤー、フットスパ、ヘアトング、歯ブラシ等を含む。トリートメント適用ヘッドは電源及び／又は気体容器に結び付けられてよい。代わりに、トリートメントヘッドは固定される又はトリートメントされる部位に関して枢動自在であってよい。また、装置は、例えば、感染した足の容易な治療を可能にするためのフットスパ等の形をとってもよい。
【００２７】
消費者による家庭での使用のための理想的な形は完全に自己内蔵型のハンドヘルド装置である。これは電源として内蔵電池を有し、装置に留めることのできる交換可能なガスボンベに頼るだろう。それにも関わらず、電力要件の理由から本線電力リード線を装置に取り付けることがより容易となる場合がある。
【００２８】
特に装置が、ヘアサロン若しくはネールサロンにおいて、又は医師、足治療医等によって等専門家によって使用されるとき、装置を電源及びより大型のガスタンクに結び付けることの方が容易である場合がある。これにより、専門家はガスタンク／ガスカートリッジ／ガスボンベを頻繁に交換する必要がないので、専門家が使用し易くなる。
【００２９】
好ましくは、電源はハンドヘルド装置の中に統合された電池を含む。つまり、好ましくはプラズマ生成装置は完全に独立し、電源へのつなぎ綱を必要としない。これは、装置をより正確に適用し、浴室等のより幅広い範囲で使用できる限り装置の効用を高める。
【００３０】
本明細書で説明されるような装置の使用は多数の優位点を有する。プラズマの提供は装置を無菌のままとし、装置は複数の患者のために容易に再利用できる。さらに、プラズマは、本明細書で説明される処理を提供する活性気体種の容易な供給を生じさせる。活性気体種は、プラズマ生成プロセスと関連付けられる温度、ＵＶ光、及び電気刺激によりさらに補足される。
【００３１】
プラズマ処理装置は、上述の気体を含んだ容器を含む。容器は、そこからプラズマが生成される気体の源として働く。容器は、装置の処理適用部分としてプラズマゾーンに供給できる加圧気体の源を含む。気体は、通常専門家の使用の場合（最高で約２００Ｌまで）タンク内に、又は家庭での使用の場合カートリッジの交換可能及び／又は再充填可能なキャニスタに保管される。気体の係る源の使用、設計、及び要件は技術で周知である。
【００３２】
タンクは、その中でプラズマが処理のために作り出されるプラズマゾーンと流体連通する。いくつかの実施形態では、プラズマゾーンは装置の中にあり、作り出されるプラズマの流れは処理を提供するために装置を離れる。他の実施形態では、プラズマは治療される部位で直接的に形成される。プラズマゾーンは、プラズマゾーンの中での放電によりプラズマを生成するための手段を含む。
【００３３】
装置は、気体を通る放電によってプラズマを生成するための手段を含む。これは、いくつかの異なる手法の内の１つによって達成できる。
【００３４】
第１の方式に従って、プラズマの生成のための手段は電源及び人体に近接して設置するための誘電電極を含み、使用中、プラズマゾーンは誘電電極と人体の表面との間に形成される。誘電電極と人体との間の高圧降下の提供は、誘電電極と体との間のプラズマの生成につながる。これは大きな面積を処理する効果的な方法である。本発明の装置は、好ましくは、本明細書で説明される気体が誘電電極と体との間に形成された空間の中に、好ましくは電極のほぼ全領域に亘って相対的に低い流量で流れ込むことができるように構成されるだろう。
【００３５】
第２の手法によると、プラズマを生成するための手段は電源並びに第１の電極及び第２の電極を含み、使用中、プラズマゾーンは第１の電極と第２の電極との間に形成され、プラズマゾーンを通る容器からの気体の流れは人体の表面に接するためにプラズマの流れを提供する。２つの電極間での高圧降下の提供は、提供される気体を電離することによってプラズマの生成を引き起こす。本実施形態では、気体流は、プラズマが電極間から流れ出し、治療部位に適用できるようにより大きくなる。
【００３６】
第３の手法によると、プラズマを生成するための手段はいわゆる表面微小放電装置である。これは電源並びに誘電材料を挟む第１の電極及び第２の電極を含む。使用中、プラズマゾーンは人体の表面の近くに保持できる表面電極に隣接して形成される。電極間の高圧降下の提供は領域全体でのプラズマの生成につながり、実際には治療領域に近い電極は通常金網である。これは、大きい領域を処理する効果的な方法である。本発明の装置は、好ましくは、本明細書で説明される気体が、装置上の外部電極と体の間で形成される空間の中に、好ましくは電極のほぼ全領域に亘って相対的に低い流量で流れ込むことができるように構成されるだろう。
【００３７】
好ましくは、プラズマを生成するための手段は２〜１５ｋＶ、好ましくは３〜１０ｋＶ、及び最も好ましくは約５ｋＶの電圧で動作する。これらのレベルの電圧は、ハンドヘルド装置で達成でき、依然として適切なレベルのプラズマ生成を生じさせる。装置の電力範囲は、好ましくは１０〜６０ＫＨｚの高周波で１〜１００ワットＡＣである。代わりに、電力は高周波パルス化ＤＣ上昇時間方形波形として送達されてよい。
【００３８】
好ましくは、気体は、５ｌ／分未満、好ましくは２．５ｌ／分未満、より好ましくは１．５ｌ／分未満、好ましくは０．１〜１ｌ／分、好ましくは０．０１〜０．５ｌ／分の流量でプラズマを生成するための手段によって供給される。上述されたような部位治療のための気体流量は、通常標的とされるプラズマ噴流の生成を必要とするポイント治療に必要とされるよりも低くなる。誘電電極と患者の治療部位との間でプラズマを生じさせる治療のための流量は、好ましくは０．０１〜０．１ｌ／分である。２つの電極間でプラズマを生じさせ、治療へプラズマを運ぶために気体流に依存する治療のための流量は、好ましくは０．５〜２．５ｌ／分である。
【００３９】
好ましくは、装置は、ストレートヘアアイロン、歯ブラシ、フットスパ、又はヘアブラシの形をとる。これらのはっきりとした形では、消費者はすでに使用要件及び装置を利用するために必要とされる応用技術をよく知っている。これが、応用への障害を回避する。より詳細には、これらの応用装置は、ユーザの髪又は歯等の特に処理を必要とする部位に対するプラズマの印加に適している。装置は、足治療医又は患者による使用のためにハンドピースであってよい。
【００４０】
追加の態様によると、上述されたプラズマ生成装置で、特にハンドヘルド型装置で使用するための詰め替え可能なキャニスタが提供される。キャニスタは容器内で加圧されている本明細書に説明される気体混合物を含む。適切な圧力は１〜２００バール、より詳細には２０〜１００バールである。使用中、蓄えられている気体混合物の圧力は、気体が処理に必要とされるプラズマを形成するために使用されるにつれて下降する。
【００４１】
追加の態様によると、本明細書に説明される装置、及び本明細書に説明される詰め替えキャニスタを含んだキットが提供される。
【００４２】
追加の態様によると、爪の中の真菌感染症を治療する方法で使用するためのプラズマが提供され、プラズマは気体を通る放電によって生成され、
気体は９２％〜９９．５％のヘリウム及び０．５％〜８％のアルゴンを含む、又は
気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含む、又は
気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む。
【００４３】
本発明の態様は、感染した爪の治療に関する。理解されるように、選択されたプラズマ生成装置のタイプに応じて、治療は爪全体又は爪の一部分に適用されてよい。治療は、感染した皮膚部位全体に、又は一部分だけに適用されてよい。結果として、爪又は皮膚部位の一部だけを治療するとき、いくつかの連続プラズマ治療を実行することが必要になることがある。上述されたように、本方法で使用されるプラズマはコールド、つまり「非熱」プラズマである。熱プラズマは非常に重篤な障害を引き起こすだろうため、これは人体を治療するときには絶対不可欠である。
【００４４】
発明者は、気体混合物が爪の治療に特に効果のあることに気付いた。特に、気体は細菌、真菌、及び他の病原菌によって引き起こされる爪の感染症又は爪甲真菌症を治療し、広がりを妨げるために非熱プラズマの効果のある局所的な印加を提供するために使用できる。本明細書で説明される真菌は、例えばアスリート足等の状態の原因となる真菌種を含む。プラズマ治療の使用は、感染した足指及び周囲の部位を改善し、病気の広がり及び再発のリスクを削減するために役立つ。
【００４５】
治療は特に人間の指の爪及び足の指の爪の治療に、及びより詳細には、細菌、真菌、及び他の病原菌により引き起こされる爪甲真菌症等の爪の感染症を治療する又は広がりを防ぐための局所的な適用及び方法に関する。理解されるように、治療は爪の中及び爪の回りであるが、特に従来の治療が到達するために苦労している爪の下の真菌感染症用である。
【００４６】
爪甲真菌症は、通常、有機体のカンジダアルビカンス、毛瘡白癬菌、紅色白癬菌、又はエピデルモフィトンフロッコースムにより引き起こされる足指及び指の爪の病気である。爪は肥厚し、光沢がなくなり、空いている端縁の下に壊死組織片が蓄積する。爪甲が分離され、爪が破壊されることがある。爪甲真菌症の治療は困難であり、長期化することが認められている。抗真菌薬を用いる経口療法は何カ月もの投与を要し、副作用について密接に監視しなければならない。
【００４７】
局所的な組成物は長く爪甲真菌症を治療するために使用されてきた。しかもこれらの化学薬品に基づいた局所的な適用は、爪が抗真菌薬が貫通するための困難な障壁であるためにたいていは成功してこなかった。効果的であるためには、爪甲真菌症の局所的な治療は病原菌に対する強力な可能性を示す必要がある。また、治療は爪障壁を通って浸透性であり、患者の使用のために安全でなければならない。技術には、これらの特徴を高度に組み合わせる局所的な治療の必要性が存在する。さらに、迅速な治療時間に対する欲求がある。
【００４８】
非熱プラズマは殺菌特性を示すことが長く知られているが、先行技術のどれも爪の下の感染症を標的にする問題及び関連する浸透性の問題に対応してこなかった。それらは、未治療であり、感染症の広がり又は指の再感染につながることのある感染症を取り囲む病原菌の治療も見てこなかった。
【００４９】
したがって、技術には、指及び足指の爪に安全に適用可能であり、爪甲真菌症を効果的に治療する又は爪甲真菌症の広がりを妨げるために必要とされる病原菌の浸透性及び可能性を組み合わせて示す局所的な適用の必要性が残っている。
【００５０】
本発明の構成及び方法は、爪甲真菌症を治療するための固有の手段を提供する。有利なことに、係る手段は、これまで手に入れることができなった安全性、効果、利便性、及び毒性が存在しないことを含んだ特定の特徴を組み合わせて提供する。生体外微生物学的試験を通して、いまは本明細書に説明される気体混合物及び装置を使用するプラズマの局所的な印加、つまり局所的な印加体制が爪を効果的に貫通し、病気を引き起こす細菌を殺すために患者に提供できることが分かっている。
【００５１】
理論に縛られることを望まずに、本発明は、感染した爪又は皮膚部位のプラズマ治療が、プラズマ誘導活性酸素種及び活性窒素種（ＲＯＮＳ）の生成により刺激されたいくつかの機構によって動かされると推測している。特に、プラズマ治療が、膜完全性の損失及び細胞内成分の漏れを生じさせる、浸透性を増すことによる細胞外部の混乱を通してその殺菌作用を行使することが提案される。壊死によるこの細胞死は複数の機構により調節されることがある。
・プラズマ誘導活性酸素種及び活性窒素種（ＲＯＮＳ）により誘発される脂質及び多糖過酸化による過渡的細孔の削減
・その劣化につながる細胞膜及び細胞壁におけるタンパク質チオール基のＲＯＮＳによる酸化
・電場が〜５０ｋＶ／ｃｍを超える場合、装置から放出される残留電流に起因するエレクトロポレーション
【００５２】
電離された気体噴射の、空気との相互作用から生じるＲＯＮＳは、爪の中の水と相互に作用し、最終的にＯＨＯＮＯ（ペルオキシ亜硝酸）を作り出すと仮定される。この分子は、爪に浸透し、十中八九真菌細胞に作用する最終的な活性種であるＯＨを放出する仲介物質として働くだろう。
【００５３】
プログラミングされた細胞死又はアポトーシス、つまり概してプラズマ治療の別の認識されている細胞の影響は、おそらく真菌胞子の場合を除いて、より関連性がない殺菌剤の作用形式であると考えられている。アポトーシスは、傷つけられた膜構造（例えば、過酸化）又は膜結合タンパク質（例えば、イオンチャネルタンパク質）の変化が細胞内の信号経路を活性化し、アポトーシスで終わる複雑な細胞応答につながるときに発生することがある。他方、プラズマ生成ＲＯＮＳ自体が細胞質の中に浸透し、細胞の中の機能酵素及び他の構成要素を不活性化し、アポトーシスにつながるＤＮＡの直接的な損傷を誘発することがある。
【００５４】
ＵＶ放射は、殺菌作用で控えめな役割を有する可能性がある。誘発表面温度は熱細胞傷害を引き起こす温度以下であるので、熱はプラズマの有効性に関連性があると考えられていない。
【００５５】
爪の治療のために好ましい装置はフットスパである。係る装置はユーザの爪を治療するためのプラズマの１つ又は複数のプルームを提供するように設計されるだろう。プラズマを生成するための手段は、プラズマゾーンの周辺に離間される第１の電極及び第２の電極並びにプラズマを形成するための容器からプラズマゾーンへの気体の流れを含むだろう。プラズマを形成する気体の推進力が所望される治療部位の上にプラズマを導くだろう。代わりに、装置は単一の誘導可能なノズル装置の形をとってもよい。
【００５６】
追加の実施形態によると、爪の美容ライトニングのためにプラズマの使用が提供され、プラズマは気体を通る放電によって生成され、
気体は９２％〜９９．５％のヘリウム及び０．５％〜８％のアルゴンを含む、又は
気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含む、又は
気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む。
【００５７】
発明者は、上述されたプラズマガスを使用し、生成されるプラズマがさらに処理された爪を漂泊する効果を有することを発見した。感染した爪がなんらかの変色を示し、黄色になるのは通常事実である。また、喫煙者の爪が変色することがあり、マニキュアが塗られた爪でさえ、マニキュアが取り除かれると、なんらかの不必要な着色を保持することも知られている。発明者は、気体が、係る爪が明るくされ、より自然な着色を回復できるように係る爪の着色を削減できることに気付いた。特に、発明者は気体が、ヘリウム単独の使用と比較して特に所定の治療期間中、強化されたライトニング効果を有することに気付いた。
【００５８】
追加の態様に従って、歯の美容ホワイトニング用のプラズマの使用が提供され、プラズマは気体を通る放電によって生成され、
気体は９２％〜９９．５％のヘリウム及び０．５％〜８％のアルゴンを含む、又は
気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含む、又は
気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む。
【００５９】
追加に態様に従って、歯の美容ホワイトニングのための方法が提供され、方法は、
気体を通る放電によって生成されるプラズマで歯の表面をプラズマ処理することを含み、
気体は９２％〜９９．５％のヘリウム及び０．５％〜８％のアルゴンを含む、又は
気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含む、又は
気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む。
【００６０】
発明者は、固定治療時間の範囲内で及び特にハンドヘルド装置の使用により施行された条件及び制限の下で、歯をホワイトニングするための気体混合物の使用有効性は、ヘリウム単独の使用有効性よりも大きいことに気付いた。特に、所与の治療時間の長さの場合、エナメル質の色は、従来の歯のホワイトニングプロセスでのようにヘリウム単独の治療下よりもより多くの数の陰影により改善された。
【００６１】
歯を清掃する現在のプロセスは、経時的に歯の上に積み上げられた歯垢（柔らかで粘着性の細菌が寄生した膜）及び歯石（歯石）沈着物を除去する機械的なプロセスを含む。歯の上のこの蓄積は細菌が歯肉の隣で成長するのに適した状態を提供し、歯肉の病気につながることがある。歯垢を取り除くことによって、細菌の住処を取り除くが、細菌の多くは残っている。希望は、住処を奪われ、身体の正常な防御及び歯磨き粉で使用される活性成分が残された細菌を全滅させ、このようにして歯肉の病気を妨げることである。しかしながら、これは多くの場合当てはまらない。
【００６２】
一態様では、本発明は、清掃／予防プロセスに消毒特徴を提供することによって清掃処理を生き残る細菌の数を削減するための装置を提供しようとする。
【００６３】
発明者は、必ずしも追加のツール又はステップを追加する必要なく、この目標を達成できることに気付いた。微生物集団はつねに回復し得るのに対し、本明細書で説明されるプラズマは、特に重篤感染症の場合に細菌負荷を著しく削減し、このようにして体及び日に二回の歯ブラシが歯肉の病気を防ぐ上で効果的となる確率を大幅に改善する。
【００６４】
したがって、超音波スケーラヘッドを有する歯ブラシの形の本明細書に説明される装置が提供される。このようにして、プラズマの提供は超音波スケーリングプロセスと結合される。統合されたツールは、プラズマで歯及び歯肉を『洗浄』しながら、同時に歯垢及び歯石を取り除くことによって予防プロセスをサポートする。プラズマプルームに含まれるラジカルが、歯垢とともに取り除かれなかった細菌を殺し、清掃するだろう。
【００６５】
好ましくは、超音波スケーラヘッドは、同時に超音波を提供し、その中に１つ又は複数のプラズマガス出口を組み込むために圧電装置を含むだろう。係る装置は小型で便利だろう。
【００６６】
係る装置はハンドヘルド部分及び基本ユニットを含むことが当初予期される。基本ユニットは気体と電源の両方を提供するだろう。ヘッドは小型変圧器及び電極を単に組み込むだろう。このようにして、ハンドヘルド装置はその意図された目的には扱いにくくないだろう。
【００６７】
好ましくは、変圧器はプラズマチャンバに同軸で巻かれて、受け入れられたハンドピース範囲の中に全体的な直径を保つだろう。プラズマチャンバはオートクレーブからの密閉を可能にし、チャンバの汚染を防ぐのに役立つ自動閉鎖バルブ装置を含むだろう。ハンドピースの端部は好ましくは標準的なＩＳＯ取付け部品に係合し、気体送達経路及びその中の電気接点と合うだろう。高圧生成部分は、取外し自在のハンドピース部分に含まれ、オートクレーブ温度及び湿気の進入に抵抗する適切な樹脂／シリコン化合物で埋め込まれるだろう。
【００６８】
係る装置は、該装置が予防プロセスの「抗菌」作用を著しく増すので、プロセスでの大きな改善策を表す。したがって、歯肉の病気のリスクを大幅に削減する。歯科医又は歯科衛生士が口に活性消毒剤を適用するとき、活性消毒剤はこのステップ及び口の中で化学薬品を使用することに関連するいかなるリスクも排除するだろう。装置は歯肉ポケット深くの細菌を処理するために拡張できるだろう。上述された装置はポケットのなんらかの消毒を提供して、しかもこれらの部位により深く進入し、特定のポケットプローブが含まれるだろう。
【００６９】
また、プラズマは水噴霧も生じさせ、水を霧化するための超音波の必要性を排除できるだろう。これは、抗菌特性を強化するために水を『活性』にする追加の利点を有することがある。
【００７０】
追加の態様に従って、髪の美容漂白のためのプラズマの使用が提供され、プラズマは気体を通る放電によって生成され、
気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを含む、又は
気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含む、又は
気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む。
【００７１】
追加の態様に従って、髪の美容漂白のための方法が提供され、方法は、
気体を通る放電によって生成されるプラズマで髪の表面をプラズマ処理すること
を含み、
気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを含む、又は
気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含む、又は
気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む。
【００７２】
爪のライトニング及び歯の漂白と同様に、発明者は、固定処理時間の中で及び特にハンドヘルド装置の使用によって施行される条件及び制限の下で、髪を漂泊するための気体混合物の使用有効性はヘリウム単独の使用有効性よりも大きかったことに気付いた。特に、治療の所与の長さの間、髪はヘリウム単独の処理の下でよりも多く明るくされた。
【００７３】
追加の態様に従って、美容毛染めのための方法が提供され、方法は、
気体を通る放電によって生成されるプラズマで髪の表面をプラズマ処理することであって、
気体は９２％〜９９．５％のヘリウム、及び０．５％〜８％のアルゴンを含み、又は
気体は９５％〜９９．５％のヘリウム及び１％〜２０％のネオンを含み、又は
気体は９９．９５％〜９９．９９％のヘリウム及び０．０１％〜０．０５％の酸素を含む、
プラズマ処理された髪に毛髪染料を適用すること
を含む。
【００７４】
発明者は、特に本明細書で説明される気体を用いるプラズマ前処理の使用が、毛髪染料の長持ちの改善につながることに気付いた。特に、典型的な３回洗浄の染料の使用は、同等に半恒久的な毛髪染料に適合するために拡張できるだろう。同様に、典型的な２８回洗浄の染料は４０回洗浄の恒久染料に適合するように拡張できるだろう。これは特に、より長持ちする髪染めプロセスに必要とされる厳しい化学薬品を回避でき、同じ長持ちする色を達成するためにより損傷が少ない化学薬品使用できるため、有利である。
【００７５】
理解されるように、本明細書に説明される気体混合物のすべては上述の態様、処理、及び用法のそれぞれでの使用に適している。したがって、気体混合物に関する好ましい特徴のすべてが態様のそれぞれに等しく適用する。
【００７６】
さらに理解されるように、上述の用法、方法、及び治療はすべて本明細書に説明されるような装置を使用し、適切に実行される。特に、装置は、適切な量のプラズマが標的場所で提供されて、それによって本発明を実施することを保証するために、上記の用法、方法、及び処理のそれぞれでの使用に容易に適応できる。
【００７７】
上述の方法と組み合わせて、本明細書に説明されるプラズマガスで爪を処理するとき、爪表面を事前に処理することが可能であり、望ましいことがある。これは、爪やすりを用いて表面を磨耗させる、及び爪の表面に穴、溝、又は経路を開けることによって実行されてよい。これは処理される爪の厚さを削減し、活性種が爪の中に貫通し、爪床により近づくのに役立つことがある。係る前処理の例は、Ｃｌｅａｒａｎａｉｌ（登録商標）による制御ミクロ貫通（ＣＭＰ）により提供される。爪に穴を開けるとき、感染のリスク又は爪床への損傷を回避するために爪の全厚さが貫通されないことが望ましい。典型的な穴は２〜３ｍｍ離れて開けられてよい。穴又は溝は、爪の構造的硬直性の著しい削減を防ぐために離間される。前処理は治療の有効性を高める。好ましくは、プラズマによる処理の後、爪は、薄くなった部分を通る感染を防ぎ、爪完全性に対するサポートを提供するためにラッカーでコーティングされてよい。
【００７８】
本開示は、以下の非制限的な図に関して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１Ａ】プラズマ気体流の生成のための装置を示す図である。装置は図１Ａに完全に、図１Ｂに接写断面で示される。装置は内側導体及び、プラズマ気体混合物の通過用の気体経路を有する内側導体を挟む外側伝導性シースを有する。
【図１Ｂ】プラズマ気体流の生成のための装置を示す図である。装置は図１Ａに完全に、図１Ｂに接写断面で示される。装置は内側導体及び、プラズマ気体混合物の通過用の気体経路を有する内側導体を挟む外側伝導性シースを有する。
【図２Ａ】プラズマ気体流の生成のための装置を示す図である。装置は下にある曲がりくねった気体導管によって提供される気体の通過用のスルーホールを有する単一の電極を含む。さらに、アセンブリ全体を加熱するために気体導管の下方に加熱器が設けられてよい。係る構成はストレートヘアアイロンに適しているだろう。
【図２Ｂ】プラズマ気体流の生成のための装置を示す図である。装置は下にある曲がりくねった気体導管によって提供される気体の通過用のスルーホールを有する単一の電極を含む。さらに、アセンブリ全体を加熱するために気体導管の下方に加熱器が設けられてよい。係る構成はストレートヘアアイロンに適しているだろう。
【図３】図２に示されるプラズマ装置プレートを利用する例示的なストレートヘアツールを示す図である。
【図４】処理用のプラズマ流れを確立するために必要とされることがある構成部品の概略図である。
【図５】本明細書に説明されるＰＦ４試験リグの多様な図である。リグは、リグの本体の中で気体供給源５０１に結び付けられたハンドヘルドアプリケータ５００を含む。リグの本体は特定の制御電気装置を含む。
【図６】図５に示されるハンドヘルドアプリケータ５００の２つの接写図である。これは、バルブを介して、及びプラズマの生成のための１組の電極間の気体供給源５０１からノズルへの気体流経路を含んだ装置の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８０】
上記に述べられた本発明の原理を適用する装置の好ましい実施形態がここに添付図を参照して説明される。
【００８１】
プラズマ印加装置１００、３００、４００は、１つ又は複数の気体出口１２５、３２５、４２５と連通する気体の源、及び第１の電極１１０、３１０、４１０を含む。また、任意選択で、第２の電極１３０、３３０、４３０も設けられてよい。代わりに、第２の電極は、プラズマが適用される物品により形成されてよい（その場合、装置の一部を形成することは考慮されない）。
【００８２】
気体の源はプラズマ印加装置の中に封入される気体容器であることもあれば、別個の気体源と連通する導管であることもある。
【００８３】
図１及び図３は、装置がその中で第２の電極１３０、３３０を含む物品にプラズマを印加するためのプラズマ印加装置１００、３００を示す。物品は、第１の電極１１０、３１０と第２の電極１３０、３３０との間に位置しなければならない。このため、第２の電極１３０、３３０は第１の電極１１０、３１０に対して可動であってよい。
【００８４】
髪をカールさせるための装置を形成してよい図１の実施形態では、少なくとも２つの第２の電極１３０ａ、１３０ｂが設けられ、これにより第１の電極１１０と第２の電極（複数の場合がある）１３０ａ、１３０ｂのどちらか（又は両方）の間に電場が確立されてよい。
【００８５】
好ましくは、該少なくとも２つの第２の電極１３０ａ、１３０ｂは実質的に第１の電極１１０を取り囲む。該少なくとも２つの電極１３０ａ、１３０ｂは導電性ポリマーを含んでよい、又は導電性ポリマーから形成されてよい。
【００８６】
ハウジング１２０は、１つ又は複数の気体出口１２５がハウジング１２０に形成された状態で第１の電極１１０を取り囲む。係るハウジングはセラミック等の誘電材料を含んでよい、又は誘電材料から形成されてよい。図１の配置の代わりに、ハウジング１２０は、１つ又は複数の気体出口１２５が第１の電極１１０にスルーホールを形成している第１の電極１１０をそれ自体で形成してよい。
【００８７】
好ましくは、複数の気体出口１２５は、ハウジング１２０の表面の一部分上に離間されて設けられる。好ましくは、気体出口１２５は、気体出口１２５を通過する気体が第２の電極１３０に接触するように配置される。
【００８８】
該少なくとも２個の電極１３０ａ、１３０ｂは、複数の気体出口１２５と合うようにハウジング１２０を実質的に取り囲んでよい。該少なくとも２つの第２の電極１３０ａ、１３０ｂはその間に物品（例えば、髪）を固定するためのハウジング１２０に対して可動であってよい（例えば、枢動自在であってよい）。第２の電極１３０ａ、１３０ｂが第１の電極３１０に対して所定の位置となるときに装置１００をトリガしてプラズマを提供するためにスイッチ又はセンサが設けられてよい。
【００８９】
ハウジング１２０は、概して形状が円筒形又は概して円錐形若しくは円錐台形であってよい。該少なくとも２つの第２の電極１３０ａ、１３０ｂは、形状でハウジング１２０を補完してよい。
【００９０】
装置１００はハンドル１４０を含んでよい。気体源はハンドル１４０の中に位置する容器であってよい。
【００９１】
使用中、物品はハウジング１２０と該少なくとも２つの電極１３０ａ、１３０ｂとの間を通されてよい。プラズマは、第１の電極１１０と第２の電極１３０との間の位置で１つ又は複数の気体出口１２５を介して気体源から物品に気体を通すことによって物品に印加されてよい。電圧は第１の電極と第２の電極１１０、１３０との間で印加され、このようにして気体を電離してプラズマを形成する。好ましくは、第２の電極１３０はアースに接続される。一方高周波信号は第１の電極１１０に印加される。
【００９２】
髪を真っすぐにするための装置を形成してよい図３の実施形態では、第１の電極３３０は、装置３０１のハウジングの第１の構成部品上に取り付けられてよい、又は第１の構成部品を形成してよい。一方、第２の電極３３０は装置３０２のハウジングの第２の構成部品上に取り付けられてよい、又は装置３０２のハウジングの第２の構成部品を形成してよい。ハウジング３０１、３０２の第１の構成部品及び第２の構成部品は枢着されてよく、それによって第１の電極と第２の電極１１０、３１０との間の相対的な移動を可能にする。係る移動は、装置のユーザがその間に物品（例えば、髪）を固定できるようにしてよい。スイッチ又はセンサは、第２の電極３３０が第１の電極３１０に対して所定の位置にあるときに装置１００をトリガしてプラズマを提供するためにスイッチ又はセンサが設けられてよい。
【００９３】
好ましくは、少なくとも１つの気体出口３２５は、第１の電極３１０を貫通するスルーホールとして形成される。係る電極の適切な例は図２Ａに示され、以下に詳細に説明される。
【００９４】
装置３００はハンドル３４０を含んでよい。気体の源はハンドル３４０の中に位置する容器であってよい。
【００９５】
図２はプラズマガスの流れの生成のための電極２００を示す。電極は気体の通過のための複数のスルーホール２２５を含む。
【００９６】
電極２００は、第１の導電プレート２０１及び第２の導電プレート２０２、形成されてよい。使用中、第１のプレート２０１は電極の面に向く物品を形成する。プレート２０１、２０２は、窒化アルミニウム等のセラミックを含んでよい。
【００９７】
スルーホール２２５は第１のプレート２０１に形成されてよい。溝２３０は第２のプレート２０２に形成されてよい。溝２３０はスルーホール２２５と一致するように配置される。第１のプレート２０１は第２のプレート２０２に（例えば、ファスナー又は接着剤を使用し）固着されてよい。溝２３０は第２のプレート２０２の端縁から伸長し、その端縁で溝２３０は電極２００のための気体入口２０３を形成する。好ましくは、溝２３０は第１のプレートと第２のプレート２０１、２０２との間に単一連続導管を形成する。
【００９８】
任意選択で、電極２００を加熱するために第２のプレート２０２の下方に（例えば導管の下方で）熱源が設けられてよい。加熱器の使用はプラズマを形成するために気体に必要とされるエネルギーを引き下げる。
【００９９】
図１及び図３に示される特有の実施形態は好ましくは２つの電極間に位置する物品にプラズマを印加するためであるのに対し、上述された発明はプラズマの噴射を作り出すために適用されてよい。図４は、係るプラズマ印加装置４００の例を示す。装置は、手又は皮膚の部位等の物品の表面にプラズマを印加するために使用されてよい。
【０１００】
プラズマ印加装置４００は気体の源を含む。気体の源は直列で、ニードル弁４０１、圧力調整器４０２、質量流量計４０３、及び焼結要素４０４を含む。
【０１０１】
気体の源は、２つの電極４１０、４３０間に気体の流れを提供するように配置される。電極４１０、４３０が、流れの方向がその分離に対し垂直になるように分離されているとして示されているが、これは必須ではない。実際に、電極４１０、４３０は気体流の方向で分離されてよい。気体は１つ又は複数の気体出口４２５を介して装置４００から排出されてよい。１つ又は複数の気体出口４２５は、電極４１０、４３０の下流に位置してよい。ノズルは電極４１０、４３０の下流に設けられてよい。代わりに、電極４１０、４３０の内の１つはノズルを形成してよい。
【０１０２】
代替実施形態では、単一の電極４１０は第２の電極として働く物品を具備してよい。したがって、気体の源は単一の電極４１０を通り過ぎて気体の流れを提供するように配置される。気体は１つ又は複数の気体出口４２５を介して装置４００から排出されてよい。１つ又は複数の気体出口４２５は、電極４１０の下流に位置してよい、又は（例えば、図２に示されるように電極４１０の穴を通るように形成されてよい。ノズルは電極４１０の下流に設けられてよい。代わりに、電極４１０はノズルを形成してよい。
【０１０３】
実施例
【０１０４】
本開示は、ここで以下の非制限実施例に関して説明される。
【０１０５】
コールド大気プラズマの考えられる多くの用法がある。これらの試験の目的は、生成されるオゾン及び亜酸化窒素のレベルを測定し、「Ｗｅｔ  Ｈｕｍａｎ」試験モードでの電圧沈着を記録し、プルームの温度を決定する一方で、異なる濃度のさまざまな気体混合物の漂白有効性を分析することである。特定の準安定状態及び励起ラジカルのレベルを分析するために光学スペクトルも採取された。
【０１０６】
第Ａ部−ＰａｒａＳｕｒｅプラズマインジケータ片を使用する気体混合物の比較試験
【０１０７】
目的は、商業的に実現可能な装置のための必要な安全性限界の中で最も効率的なプラズマ気体混合物を見つけることであった。これは、オゾン及びＮＯｘの望ましくない副産物並びにプルーンを下る温度及び漏電も測定する一方で、異なる濃度でのさまざまな気体混合物の漂白有効性を評価することによって行われた。
【０１０８】
以下の試験は、内部基準ＰＦ４とともに実験リグを使用し、実施された。これはベース制御装置を含む、アンビリカルコードを介してハンドヘルドユニットに必要とされる気体流及び電源を提供する。ハンドヘルドユニットは、高圧が印加され、間を気体が流れる石英管上に取り付けられた同心の内側障壁電極及び外側障壁電極から成る。放電プラズマガスは開いている石英流管を下方に、大気の中に流れる。おもな放電は内側電極と外側電極との間の狭い気体を横切って当たるが、二次放電は流管を下って、プラズマの流れが流管の端部で空気と混合することによって形成されるプルームの中に発生する。
【０１０９】
使用された気体流量は１．５Ｌ／分であった。電力設定値は異なるレベルのプラズマ励起を作り出すために変えられ、気体混合物は２台の質量流量制御装置によって変えられた。片のＬ＊ａ＊ｂ＊色が、分光光度計を使用し測定され、漂白の速度は２．５又は５％のＬ＊ＳＣＩの変化を達成するための時間の基準に標準化された。
【０１１０】
気体混合／電力設定の組合せごとの最善の結果が提示される。
【表１】
2017503595.tif 000003
2017503595.tif 000004
【０１１１】
データは以下を示す。
・不活性ガスのＨｅへの添加は、Ｈｅ単独で考えられる酸化的効果を超えてプラズマの酸化的効果を著しく改善できる。
・異なる気体混合物が著しく異なる酸化結果を生じさせる。
・気体混合物の異なる濃度は異なる結果を生じさせ、異なる濃度が異なる気体のためによりうまく機能することが分かる。
・Ｋｒ、Ｏ２、及びＮｅは、Ｎｅ混合物が濃度により敏感ではない最も有効な塩化物である。
【０１１２】
第Ｂ部−サッカロマイセスセレヴィシェを紅色白癬菌のモデルとして使用する気体混合物の比較試験
【０１１３】
目的は、第Ａ部の気体混合物のいずれかがさまざまな条件下で培養された酵母に対して殺菌効果を示すことができるかどうかを見つけることであった。
【０１１４】
以下の試験が、１．５Ｌ／分の気体流量のプラズマ試験装置を使用し実施された。
【０１１５】
試験Ｂ１−寒天プレートに対する直接暴露の定性的評価
【０１１６】
Ｓ．セレヴィシェの懸濁液が寒天プレートから３ｍｌのＰＢＳにコロニーを添加することによって調製された。これは、ブランクとしてだけＰＢＳと分光光度計を使用し測定された０．２の光学密度に調製された。
【０１１７】
麦芽抽出寒天培地の表面でのＳ．セレヴィシェの均等な成長を得るために、２００ｕｌの０．２ＯＤ懸濁液が寒天にピペットで取られた。これは、プラスチックのスプレッダを使用し、プレートの表面の回りで均等に拡散された。
【０１１８】
プラズマプルームは、指定された持続時間、殖菌された寒天プレートの中心に向けられ、殺菌効果の定性観察は４８時間の培養に続いて行われた。
【表２】
2017503595.tif 000005
【０１１９】
データは以下を示す。
・気体混合物プラズマは印加の持続時間に比例した抑制のゾーンを示した。
・気体だけの対照は抑制ゾーンを生じさせなかった。
【０１２０】
試験Ｂ２−肉汁培養への直接暴露の定量的評価
【０１２１】
Ｓ．セレヴィシェを含むプレートからのコロニーはが掴み取られ、肉汁培養を作り出すためにセフタジシムを含んだ１０ｍｌの麦芽抽出培養液に添加された。４８時間培養された３０ｍＬの１．０ＯＤ濃縮培養液を含有するマイクロタイターウェルが次いでさまざまな時間期間プラズマに暴露された。ウェルは次いでＰＢＳで再水和され、連続的に希釈され、培養液で培養されて細胞数を入手した。
【０１２２】
１０−１の希釈で９個の個々のウェルの平均から細胞がカウントされた。
【表３】
2017503595.tif 000006
【０１２３】
試験Ｂ３−爪を通した肉汁培養への暴露の定量的評価
【０１２４】
上記に使用された４０ｕＬの同じ肉汁培養が、切り落とした人間の爪が中に固定された改良されたフランツセルに加えられた。フランツセルは、培養液が爪の下側と接触したままになるように反転され、プラズマが爪表面にさまざまな持続時間印加された。細胞は次いで培養され、連続して希釈され、コロニー計数法のために培養された、１００ｕＬのＰＢＳを使用し洗浄された。
【０１２５】
爪の端縁の回りのシールは、培養液中のコロニー計数法でのいかなる測定された削減もプラズマが爪を通って作用した結果としてでなければならないことを意味していた。
【０１２６】
試験は、爪貫通を評価するために単にＨｅ／１％／Ａｒ混合物だけを使用し、１５分間プラズマを印加することによって行われた。各データ点は３つのレプリカの平均細胞数である。
【０１２７】
細胞は、異なる肉汁培養開始濃度でのプラズマ処理の前後にカウントされ、以下の表に示される通りである。
【表４】
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【０１２８】
データは以下を示す。
・１５分の持続時間に、Ｈｅ／１％Ａｒプラズマは、細胞数を約９５％削減するために人間の爪のさまざまな厚さを通して作用できる。
【０１２９】
第Ｃ部−紅色白癬菌を使用する、Ｍｅｄｐｈａｒｍ  Ｌｔｄ感染爪モデルを使用した気体混合物の比較試験
【０１３０】
目的は、業界で認識されている爪甲真菌症爪モデルに第Ｂ部の成功した気体混合物を適用して、大多数の感染の原因となる実際の病原菌を使用し最も有効な混合物を識別し、有効性を最大限にするために混合物及び適用体制を最適化することであった。
【０１３１】
以下の試験のすべてはＭｅｄｐｈａｒｍ  Ｌｔｄによって彼らの感染爪モデル（ＣｈｕｂＴｕｒ（登録商標））を使用し実施され、これにより完全な厚さの人間の爪のサンプルが紅色白癬菌の胞子で殖菌され、爪の中で真菌が成長できるようにするために水和した暖かい環境で１４日間培養された。爪はＣｈｕｂＴｕｒ（登録商標）細胞装置にセットされ、異なる気体混合物を使用し、多様な体制のプラズマ処理に暴露された。
【０１３２】
効果の測定値は、２４時間の培養に続きＡＴＰ分析試料から引き出された。このモデルでは、測定された発光の量が存在しているＡＴＰの量に正比例し、検出されたＡＴＰのレベルは紅色白癬菌の生存能力の表示である。大部分の実験は６のサンプルサイズに基づいている。
【０１３３】
試験Ｃ１−気体混合物比較
【０１３４】
多数の試験を通して、モデルを用いて測定可能な最大結果は有機体の９５％の死滅であった。したがって、多様な気体混合物がこのレベルを達成するために要した時間は、６分の印加を通して達成可能な死滅レベルと並行して評価された。
【表５】
2017503595.tif 000008
【０１３５】
データは以下を示す。
・多数の気体混合物は、十分な時間を与えられて爪を通して真菌の９５％の死滅を達成できる。
【０１３６】
試験Ｃ２−市販製品との比較
【０１３７】
研究の目的は、多様なプラズマの単一の６分間の印加からの生体外有効性を、製造メーカの指示に従った市販の比較測定器−局所的な抗真菌性のクリーム及びコールドレーザー装置の単一の印加と比較することであった。
【表６】
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【０１３８】
また、データは以下を示す。
・さまざまな気体混合物からのプラズマの単一の服用量は、市販の局所的な比較測定器及びコールドレーザー比較測定器の単一の服用量よりも著しく効果的である。
・市販の比較測定器に優る最も重要な優位点はＡｒ／４５Ｋｒ混合物によって達成される。
【０１３９】
第Ｄ部−髪の美容漂白
【０１４０】
目的は、成功した気体混合物を適用し、髪の美容漂白で使用するための可能性を立証することであった。
【０１４１】
試験Ｄ１−メラニンに対する影響
【０１４２】
髪の色に対するプラズマの影響を調べるために、初期実験が実行されて、プラズマが髪の一次着色剤、つまりメラニンに対して影響するかどうかを判断した。
【０１４３】
ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）ディスクは、メラニン（ＣＡＳ：８０４９−９７−６）で着色され、Ｈｅ中の５００ｐｐｍのＯ２の気体混合物を使用し処理された。増分の２分間の処理が適用され、ディスクの色は上述のように前後に測定された。
【０１４４】
他のすべての実験セットアップ及び装置変数は上記の通りであった。
【０１４５】
【表７】
2017503595.tif 000010
【０１４６】
データは以下を示す。
・メラニンはプラズマによる漂白にきわめて影響を受けやすい。
【０１４７】
試験Ｄ２−人髪に対する影響
【０１４８】
同じ実験セットアップを使用し、人毛の２つのサンプル、つまり１つは暗い（Ｌ＊＝１７、ウェラチャート４／０７）、１つは明るい（Ｌ＊＝３４、ウェラチャート６／４３）が、長さ１５分のセッションでプラズマ処理され、デルタＬ＊が上述のように評価された。
【０１４９】
１５分のプラズマ処理のラウンドに続く明るい人毛及び暗い人毛のデルタＬ＊色変化が測定され、以下の表に詳しく説明された。
【表８】
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【０１５０】
データは以下を示す。
・暗い髪に対する効果はより速く、より顕著である。
【０１５１】
追加の実施例
【０１５２】
プラズマ装置リグは、２つの異なる気体に接続され、気体濃度は以下の方法論に説明されるように、コンピュータを介して操作される２台の質量流量コントローラを介して測定された。プラズマプルームは、ＰａｒａＳｕｒｅプラズマインジケータ片の漂白を試みる前に、先に温度、オゾン排出物及び亜酸化窒素排出物、並びに電圧沈着について測定された。装置ヘッドは片から１０ｍｍの距離に残され、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色は最大１時間までの所与の間隔で測定された。何らかの分子ガス及び不活性ガスの混合物に加え、いくつかの不活性ガス混合物について結果が見付けられた。
【０１５３】
装置：
プラズマ装置
２台のＡｌｉｃａｔマスフローコントローラＭＣ−１０ＳＬＭ−Ｄ
Ａｌｉｃａｔｔ  ＵＳＢバスＢＢ９
ＦｌｏｗＶｉｓｉｏｎＭＸ制御ソフトウェア付きラップトップ
Ｋｏｎｉｃａ  Ｍｉｎｏｌｔａ分光光度計ＣＭ−２６００ｄ
ＴｅｋｔｒｏｎｉｘオシロスコープＴＤＳ２０２４Ｃ
ＴＩＭ  ＵＳＢ温度カメラ
Ｆｌｕｋｅ温度計５２  Ｋ／Ｊ
２ＢＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓオゾンモニタ１０６−Ｌ
ＥｎｖｉｒｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ亜酸化窒素化学ルミネセンスモニタ２００Ｅ
Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ  ＵＶ−ＮＩＲ分光計ＨＲ４０００ＣＧ
「Ｗｅｔ  Ｈｕｍａｎ」試験モデル
【０１５４】
１）マスフローコントローラで正しい気体を選択し、ＦｌｏｗＶｉｓｉｏｎＭｘ制御ソルトウェアを使用し、適切な気体濃度を選択する。
２）亜酸化窒素モニタをセットアップする。ポンプが、システムを通してサンプルガスを引き出すために運転中であり、サンプル管が可能な限りプルームに近いことを保証する。
３）プラズマ処理中に１０分平均を記録するためにオゾンモニタをセットアップする。オゾンモニタサンプル管は、可能な限りプルームの近くにも設置される必要がある。
４）１．５１／分の流量を使用し、選択した気体混合物でプラズマ装置をセットアップする。２０〜３０分気体を流させる。
５）電力がＤＣ電圧９．００ｋＶに設定された状態で、電源をオンに切り替えてプラズマを生成する。次いで、以下を測定する。
ａ．人間の試験モデル上でのピークとピークの間の電圧
ｂ．人間の試験モデルでのＲＭＳ電圧
ｃ．人間の試験モデルでの周波数
ｄ．ハンドピースの周波数
６）１０分後、亜酸化窒素及びオゾンの平均示度を記録する。
７）人間の試験モデルでのプルームの温度を見つけるために熱探知カメラをセットアップする。記録前に示度が安定化するための十分な時間を与える。
８）温度計を使用し、人間の試験モデルで温度を記録し、熱電対が直接的にプルーム内にないことを保証する。
９）スペクトルデータのために最大示度を保証するために光ファイバを位置合わせし、スペクトルを１秒以上電気的な暗いスペクトルでスペクトルを記録する。後の分析のために．ｓｐｃフォーマットでスペクトルを保存する。
１０）７．００ｋＶ及び５．００ｋＶで５から９を繰り返す。
１１）すべての必要なガス濃度について１から１０を繰り返す。
１２）気体混合物ごとに測定マトリックスを完了後、漂白試験のために最善の２つ又は３つのガス濃度を選択する。
１３）分光計を較正し、較正データを記録する。
１４）プラズマインジケータ上の３ｍｍの標的領域を記す。
１５）分光計を使用し、標的のＬ＊ａ＊ｂ＊を測定する。サンプルごとに３つの測定値を採取し、毎回９０℃サンプルを回転する。これらの示度の平均を引用する。
１６）１５分、３０分、及び６０分で、１５を繰り返す。
【０１５５】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を観察するために分光計を使用する色測定は技術で周知である。
【０１５６】
ガス濃度ごとのスペクトル放射が測定され、どの化学種が各電圧でプラズマプルームによって励起されていたのかを示した。水酸ラジカルに帰することができる顕著な漂白効果があるが、これらの試験での主要な漂白剤は一重項酸素であることが発見された。
【０１５７】
添加されたアルゴン気体混合物を有するヘリウムでは、準安定アルゴンの割合が励起された一重項酸素の量に強く関連付けられているが、水酸ラジカルの数にはあまり関連付けられていないことが分かった。準安定アルゴンの最高レベルは９．００ｋＶで見付けられた。漂白剤と準安定ヘリウムとの間にほとんど関係がないことが判明した。
【０１５８】
類似する関係はヘリウム／ネオン気体混合物で見つけられた。準安定ネオンの割合が励起された一重項酸素及び水酸ラジカルにリンクされることが分かった。準安定ネオンの最高レベルは再び９．００ｋＶで見付けられた。高レベルの準安定クリプトンが様々なレベルの漂白剤につながったので、この傾向はアルゴン／クリプトン気体混合物では続けられなかった。また、この混合物中の漂白ガス及び準安定アルゴンとの類似する相関関係もあった。
【０１５９】
また、キセノン準安定原子は不釣り合いに高く、他の生成物を励起するようには見えなかったので、ヘリウム／キセノンも一般的な傾向に適合しなかった。窒素ガス混合物から得られた限られた結果は、窒素ガス混合物も代替の傾向に従っていることを示唆しているが、係るデータの小さいサンプルを示す著しい消光のため、漂白の真の方法は不明確なままである。水素ガス混合物からの結果は、水酸ラジカルがプルームでの主要な漂白剤であることを示す。ただし、これは、プラズマ自体の中の水素のレベルの高まりによる可能性がある。
【０１６０】
漂白試験の効果は、異なる気体混合物及び組成に亘ってかなり変化した。一般に、最も効率的な不活性ガス混合物はアルゴン／クリプトンであった。ただし、ヘリウム／ネオンの１つの特定の組成はより効果的であることが分かった。最も効果的ではない気体混合物は、アルゴン／クリプトン混合物の１０倍以下の効果であった、ヘリウム／アルゴンであった。
【０１６１】
分子ガス混合物の中で、最も効果的だったのはアルゴン／水素であった。分子ガスは、ヘリウムと組み合わされるときに性能がはるかに悪かった。アルゴン／水素混合物は、ヘリウム／水素混合物よりはるかに漂白している。
【０１６２】
本書に列挙されるすべてのパーセンテージ及び率は、特に明記しない限り容量による。
【０１６３】
上記の発明を実施するための形態は、説明及び図示により提供され、添付の特許請求の範囲の範囲を制限することを目的としていない。本明細書に示される現在の好ましい実施形態での多くの変形形態は当業者に明らかになり、添付の特許請求の範囲及びその同等物の範囲内に留まる。
【図１Ａ】
2017503595.tif 000012
【図１Ｂ】
2017503595.tif 000013
【図２Ａ】
2017503595.tif 000014
【図２Ｂ】
2017503595.tif 000015
【図３】
2017503595.tif 000016
【図４】
2017503595.tif 000017
【図５Ａ】
2017503595.tif 000018
【図５Ｂ】
2017503595.tif 000019
【図５Ｃ】
2017503595.tif 000020
【図６Ａ】
2017503595.tif 000021
【図６Ｂ】
2017503595.tif 000022
【国際調査報告】
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2017503595.tif 000024
2017503595.tif 000025
2017503595.tif 000026
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