KR101699069B1 - Apparatus for deuterium-related radical production and their mixing in water by making use of plasma - Google Patents
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Abstract
플라즈마를 이용하여 여러 종류의 중수소 활성화학 종들을 발생하고 용액에 섞는 장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 중수소 활성화학 종들을 발생하고 용액에 섞는 장치는, 플라즈마를 발생하는 전극 사이로 중수 (Heavy Water) 분자가 섞여있는 기체를 통과시켜 플라즈마를 발생함으로써 플라즈마 전자와 들뜬 기체 분자들이 중수분자를 분해하여 일산화 중수소를 발생하고 발생된 일산화 중수소를 재합성하여 과산화 중수소와 이산화중수소를 합성하며 이렇게 생성된 활성화학 종들을 물을 기반으로 하는 용액에 주입하여 활성 종 용액을 생성하는 장치이다.Disclosed is an apparatus for generating various types of deuterium active species using a plasma and mixing them into a solution. A device for generating deuterated active species according to an embodiment of the present invention and mixing the solution with a solution is a device for generating a plasma by passing a gas containing heavy water molecules between electrodes for generating a plasma to generate a plasma electron and an excited gas molecule The deuterium is decomposed to generate deuterium monoxide and the deuterium deuterium is re-synthesized to synthesize deuterated deuterium and deuterium dioxide, and the resulting active species are injected into a water-based solution to produce an active species solution to be.
Description
본 발명은 플라즈마를 이용하여 여러 종류의 활성 화학 종들을 발생하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방전으로 발생된 플라즈마 가스 공급에 중수를 섞어 발생된 플라즈마 속에서 중수소 관련된 활성 화학 종들을 발생하고 기 발생된 화학 종들을 물을 기반으로 하는 용액에 섞는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for generating various kinds of active chemical species using plasma, and more particularly, to an apparatus for generating deuterium-related active chemical species in a plasma generated by mixing heavy water with a plasma gas generated by a discharge, And a device for mixing the generated species into a solution based on water.
플라즈마과학과 바이오과학의 입체적인 융복합 기초연구 분야인 플라즈마 바이오과학의 응용범위가 다양한 과학기술분야로 넓혀지면서, 플라즈마와 생명물질과의 상호작용에 따른 다양한 원자 분자 계의 현상들을 원천적으로 설명하고 급속히 팽창하는 경험적 지식을 체계화할 수 있는 환원적 논리의 개발이 필요하게 되었다. 과학자들이 직면한 이러한 도전을 해결하기 위한 핵심 사항의 하나는 바이오 플라즈마와 유무기 물질, 생체감응 나노물질과의 상호작용, 플라즈마와 세포의 상호작용 그리고 혈청과의 원천상호작용을 이해하는 것이다. 플라즈마 물리, 화학, 생물, 의학, 전자공학의 개념을 새로운 패러다임 하에서 입체적으로 집적하여 플라즈마 바이오과학에 대한 예측 및 조절 능력을 성취하게 하고 있다. 이러한 연구와 기술개발의 가장 중심이 되는 것이 대기압 저온 플라즈마의 발생과 이 플라즈마 속에서 여러 가지 활성화학 종들을 생성하고 생성된 활성 종들을 융합연구와 기술개발에 응용하는 것이다. Plasma Science and Bioscience The three-dimensional fusion of Plasma Science and Bioscience The scope of application of Plasma Bioscience, which is a basic research field, has expanded to various fields of science and technology, explaining the phenomena of various atomic molecular systems according to the interaction between plasma and vital materials, It is necessary to develop a reductive logic that can systemize empirical knowledge. One of the key issues to address these challenges facing scientists is understanding the interaction between bio-plasma and organic materials, biosensitive nanomaterials, plasma-cell interactions, and source interactions with serum. Plasma physics, chemistry, biology, medicine, and electronics are integrated in a new paradigm under the new paradigm to achieve prediction and control of plasma bioscience. At the center of such research and technology development is the generation of atmospheric low-temperature plasma, the generation of various active species in the plasma, and the application of the generated active species to fusion research and technology development.
지금까지 저온 플라즈마에서 합성한 활성 화학 종들은 일산화수소, 일산화질소, 과산화수소, 이산화수소, 등을 들 수 있었다. 우리가 주위에서 쉽게 접할 수 있는 기체와 수증기를 이용하여 합성한 활성화학 종들이었다. 그러나 때로는 우리 일상생활에서 쉽게 접할 수 없는 물질에서 생성되는 화학 종들이 여러 가지 분야에 이용될 수도 있는 것이다. 이러한 맥락에서 보통 물 대신에 중수 (Heavy Water)를 써서 새로운 활성 화학 종들을 생산할 필요가 있는 것이다. 그래서 저온 대기압 플라즈마 속에 중수 (D2O) 수증기를 주입하여 일산화 중수소 (OD)를 합성하고 생성된 일산화 중수소를 재 합성하여 과산화 중수소 (D2O2) 그리고 이산화 중수소 (DO2)를 생산한다. 이러한 물질들은 아주 강한 산화제로서 암세포와 같이 이미 활발하게 활동하는 세포들에게 지대한 영향을 미치게 된다. So far, active chemical species synthesized in low temperature plasma were hydrogen monoxide, nitrogen monoxide, hydrogen peroxide, hydrogen dioxide, etc. These were active chemical species synthesized using gas and water vapor that we could easily access from the environment. Sometimes, however, chemical species generated from materials that are not easily accessible in our daily lives may be used in various fields. In this context, it is necessary to produce new active species using heavy water instead of ordinary water. Therefore, water vapor (D 2 O) is injected into low-temperature atmospheric plasma to synthesize deuterium monoxide (OD) and re-synthesize the generated deuterium monoxide to produce deuterated hydrogen peroxide (D 2 O 2 ) and deuterium dioxide (DO 2 ). These substances are very strong oxidants and have a profound effect on already active cells such as cancer cells.
이러한 점들을 고려해서 저온 플라즈마 속에서 중수소 관련된 활성 화학 종들을 발생하고 기 발생된 화학 종들을 물을 기반으로 하는 용액에 섞는 장치와 방법에 관한 연구가 필요하게 되었다.
Considering these points, it is necessary to study a device and method for generating deuterium related active species in a low-temperature plasma and mixing the generated species into a water-based solution.
본 발명은 위에서 언급한 필요성을 충족하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 저온 플라즈마 속에서 중수소 관련된 활성 화학 종들을 발생하고 기 발생된 화학 종들을 물을 기반으로 하는 용액에 섞는 수단을 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a means for generating deuterium related active species in a low temperature plasma and mixing the generated species into a water based solution .
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스를 전극 속에 주입하여 저온 플라즈마를 발생하고 발생된 플라즈마 속의 전자 또는 들뜬 기체 분자를 이용하여 중수 (D2O) 분자를 분해하여 일산화 중수소를 발생하는 방법으로서 안정적으로 일산화 중수소를 대량생산하고 기 생산된 일산화 중수소를 재 합성하여 과산화 중수소 (D2O2)와 이산화 중수소 (DO2)를 만들며, 이렇게 만들어진 활성화학 종들을 물을 기반으로 하는 용액에 주입하여 섞고자 하는 발명이다.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for generating deuterium monoxide by decomposing heavy water (D 2 O) molecules by injecting gas into an electrode to generate a low-temperature plasma and using electrons or hooing gas molecules in the generated plasma (D 2 O 2 ) and deuterium dioxide (DO 2 ) by re-synthesizing the produced deuterium deuterium by mass production of deuterium dihydrogen chloride in a stable manner and injecting the active species into the water-based solution It is an invention to mix.
본 발명은 상술한 바와 같이 저온 플라즈마를 이용하여 안정적으로 일산화 중수소를 대량 생산하여 생화학 분야에 직접 적용할 수 있는 기반을 제공할 수 있게 된다. As described above, the present invention can stably produce deuterium monoxide using a low-temperature plasma to provide a base for directly applying the deuterium monoxide to the biochemical field.
본 발명은 저온 플라즈마에서 생성된 일산화 중수소를 합성하여 과산화 중수소와 이산화 중수소를 생산할 수 있는 소형화 과산화 중수소 생산장치를 제공할 수 있게 된다. The present invention can provide a miniaturized hydrogen peroxide producing device capable of producing deuterated hydrogen peroxide and deuterium dioxide by synthesizing deuterium monoxide generated in a low-temperature plasma.
또한, 본 발명은 중수소와 관련된 제반 활성화학 종들을 발생하고 기 발생된 활성화학 종들을 물을 기반으로 하는 용액에 주입하여 섞으므로 서 기 활성화학 종들이 들어있는 용액을 암세포를 포함한 여러 세포들에 적용하여 세포들의 생사연구를 통해서 암 치료에 새로운 전환점을 제시할 수 있다.
In addition, the present invention generates various active species related to deuterium and then injects the generated active species into a water-based solution to mix the solution containing the activated species with various cells including cancer cells It is possible to present a new turning point in the cancer treatment through the study of the cell biology.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중수소 활성화학 종들의 발생과 용액에 섞는 장치(100)의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 질소가스에 중수 수증기를 섞어 발진된 대기압 질소플라즈마 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 질소가스에 중수 수증기를 섞어 발진된 대기압 질소플라즈마의 분광에서 일산화중수소의 흔적이 파장 308.9nm에서 감지된 것을 증명하는 분광분석도.1 is a block diagram of an
FIG. 2 is a photograph of atmospheric pressure nitrogen plasma generated by mixing water vapor with nitrogen gas in an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a spectroscopic view showing that a trace of deuterium monoxide was detected at a wavelength of 308.9 nm in a spectrum of an atmospheric pressure nitrogen plasma generated by mixing heavy water vapor with nitrogen gas in an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely a means for effectively explaining the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중수소 활성화학 종들의 발생과 용액에 섞는 장치(100)의 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of an
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중수소 활성화학 종들의 발생과 용액에 섞는 장치(100)는 중수수증기공급부(10)와, 가스공급부(20)와, 전원공급부(30)와, 플라즈마 발생기(40)와, 발진된 플라즈마불꽃(50)과, 활성화학 종(60)과, 물기반 용액(70)과, 생체적용부위(80)로 구성된다. As shown in the figure, the
중수수증기 공급부(10)는 중수 (D2O)를 증발하여 수증기를 만드는 부위로서 중수를 가열하여 수증기를 만들거나 또는 중수 속으로 가스를 통과하여 중수를 증발하기도 하여 중수 수증기를 만들어 공급한다. The heavy water
가스공급부(20)는 대기압 플라즈마 발생기(30)에서 사용될 가스를 공급한다.The
플라즈마 발생기(40)는 여러 형태의 전극으로 구성되어 있으며 전기방전에 의하여 플라즈마를 발생한다. 발생된 플라즈마불꽃(50)는 기본적으로 가스이온과 전자 그리고 들뜬 분자들로 구성되어 있으며, 고 에너지 전자가 중수분자와 충동하여 중수분자를 분해하여 일산화중수소 (OD)를 만들기도 하며 이 반응은 D2O + e- → OD + D + e- 이고 들뜬 가스분자가 중수분자를 분해하여 일산화중수소를 만들기도 한다.The
상기와 같이 생성된 일산화중수소 (OD)는 다른 일산화중수소와 결합하여 과산화중수소 (D2O2)를 합성하기도 하고 이 반응은 OD + OD → D2O2 이며 기 과산화중수소는 일산화중수소와 결합해서 이산화중수소 (DO2)를 만드는데 이 반응은 D2O2 + OD → DO2 + D2O 이며, 이렇게 해서 여러 종류의 활성화학종(60)들이 생성된다. The deuterium monoxide (OD) generated as described above may be combined with other deuterium monoxide to synthesize deuterated peroxide (D 2 O 2 ), and the reaction may be OD + OD? D 2 O 2 , to make the dioxide, deuterium (dO 2), the reaction is D 2 O 2 + OD → dO 2 + D 2 O, in this way are created several types of active species (60).
상기 기술과 같이 생성된 활성화학종(60)은 생체적용부위(80)을 통하여 직접 생체에 적용되기도 하고 일단 물기반용액(70)에 주입하여 용액에 섞어 생체적용부위(80)에서 용액으로 생체에 적용되기도 한다. The
<실시 예><Examples>
한 실시예로서 전극구조 속으로 질소가스를 주입하여 대기압 질소 플라즈마를 발진하였다. 저온 대기압 플라즈마를 발생하는 구조는 현재 이 기술분야에서 자주 이용되는 저온 대기압 플라즈마 제트 구조를 사용했으며 플라즈마를 생체에 직접 접촉할 수 있도록 하기 위하여 전극 사이에 다공질 유전체를 삽입하여 플라즈마에 고전압이 인가되지 않는 부드러운 플라즈마를 만들었다. 플라즈마 제트 지름은 약 1mm 였으며 제트 길이는 약 1.5cm 였다. 중수소와 연관된 활성화학 종들을 생성하기 위하여 중수 수증기를 미량 질소에 섞어 주입하였다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에서 질소가스에 중수 수증기를 섞어 발진된 대기압 질소 플라즈마 사진이다. 플라즈마 속의 고 에너지 전자들이 질소 분자와 충돌하여 질소분자를 들뜬 상태의 N2(A3Σ+)로 만드는데 이 들뜬 상태는 준안정상태 (Metastable State)로서 이 상태에 오래 머물게 된다. 이 상태의 질소분자는 중수 분자를 만나면 N2(A3Σ+) + D2O → OD + D + N2 라는 반응을 통하여 일산화중수소 (OD)를 생성하게 된다. 다시 말해서 들뜬 질소분자가 들뜬 에너지를 중수분자에 주어 중수분자를 분해하고 그 질소분자는 최저의 에너지 상태로 돌아가는 것이다. 이 반응은 질소가스 속에서 아주 활발하게 진행될 수 있어 일산화 중수소를 비교적 쉽게 만들 수 있다. In one embodiment, nitrogen gas was injected into the electrode structure to oscillate atmospheric pressure nitrogen plasma. The structure for generating the low-temperature atmospheric-pressure plasma uses a low-temperature atmospheric-pressure plasma jet structure that is frequently used in this technical field, and a porous dielectric is inserted between the electrodes so that the plasma can be brought into direct contact with the living body, I made a smooth plasma. The plasma jet diameter was about 1 mm and the jet length was about 1.5 cm. Heavy water vapor was mixed with trace nitrogen to produce active species associated with deuterium. FIG. 2 is an atmospheric pressure nitrogen plasma photo generated by mixing heavy water vapor with nitrogen gas in an embodiment of the present invention. The high-energy electrons in the plasma collide with the nitrogen molecules, creating a nitrogen molecule in the excited state of N 2 (A 3 Σ + ). This excited state is a metastable state and remains in this state for a long time. Nitrogen molecules in this state generate deuterium monoxide (OD) through the reaction of N 2 (A 3 Σ + ) + D 2 O → OD + D + N 2 . In other words, the excited nitrogen molecule gives the excited energy to the heavy water molecule, decomposes the heavy water molecule, and the nitrogen molecule returns to the lowest energy state. This reaction can proceed very actively in nitrogen gas, making deuterium monoxide relatively easy to make.
분광기를 통하여 일산화중수소 (OD)의 발생여부를 관찰할 수 있다. 도 3은 질소가스에 중수 수증기를 섞어 발진된 대기압 질소 플라즈마의 분광에서 일산화중수소의 흔적이 파장 308.9nm에서 감지된 것을 증명하는 분광분석 도이다. 도 3에서 중수의 양을 질소에 비하여 0.29%에서 0.87%까지 변하였다. 일산화중수소 (OD)의 분광은 307.1nm, 307.6nm와 308.9nm에서 Peak를 보이는데, 일산화중수소 분광이 중수가 질소에 비하여 0.75%일 때 가장 강하였으며 이는 미량의 중수가 들어갈 때에 일산화중수소 활성입자가 가장 잘 생성되는 것을 의미한다. 필요이상의 중수분자는 플라즈마의 질을 저하하여 일산화 중수소합성에 도움이 되지 않는다.It is possible to observe the generation of deuterium monoxide (OD) through the spectroscope. 3 is a spectroscopic view showing that a trace of deuterium monoxide was detected at a wavelength of 308.9 nm in a spectrum of an atmospheric pressure nitrogen plasma oscillated by mixing water vapor with nitrogen gas. In Fig. 3, the amount of heavy water was changed from 0.29% to 0.87% with respect to nitrogen. The spectra of the deuterium deuterium (OD) showed peaks at 307.1 nm, 307.6 nm and 308.9 nm, and the deuterium deuterium spectroscopy was strongest when the heavy water was 0.75% as compared with nitrogen. It means that it is well generated. More heavy water molecules than necessary reduce the quality of the plasma and do not contribute to the synthesis of deuterium monoxide.
질소 플라즈마 속에서는 고 에너지의 전자들에 의하여 질소분자가 질소원자로 분해하기도 한다. 이렇게 발생한 질소원자는 일산화중수소를 만나 N + OD → NO + D의 반응을 통하여 일산화 질소 (NO)를 발생하기도 한다. 뿐만 아니라 다른 여러 활성분자들을 합성할 수 있다. In a nitrogen plasma, nitrogen molecules decompose into nitrogen atoms by electrons of high energy. Nitrogen source generated by this process may encounter nitrogen monoxide and generate nitrogen monoxide (NO) through the reaction of N + OD → NO + D. In addition, many other active molecules can be synthesized.
질소 플라즈마에서 가장 많은 분자는 질소분자 (N2)이고 그 다음이 중수분자 (D2O)이다. 그러나 이 두 분자는 안정한 화합물로서 우리의 큰 관심이 되지 못한다. 많은 질소분자에 힘입어 질소분자가 여기 상태로 들뜨게 되어 많은 들뜬 질소분자 [N2(A3Σ+)] 가 존재한다. 질소 플라즈마에 생성될 수 있는 가능한 활성 화학 종들을 Table에 기술하였는데, 가능한 활성 화학종, 그 화학물이 생성되는 반응식, 그리고 그 반응상수가 함께 Table에 목록으로 제시되었다. 중수소 반응식에 대한 화학 반응상수에 대한 데이터가 존재하지 않아 수소에 대한 반응상수를 열거하였다. 중수소와 수소는 원자성질이 아주 비슷하기 때문에 전자결합에 의존하는 화학 반응은 중수소 화합물이 수소화합물과 아주 유사할 것으로 여겨진다. 많은 질소분자에 힘입어 질소분자가 여기 상태로 들뜨게 되어 많은 들뜬 질소분자 [N2(A3Σ+)] 가 존재한다. 들뜬 질소분자가 중수분자를 분해하여 일산화중수소 (OD)를 생성하면 이 활성분자를 통하여 여러 다른 활성 화학 종들이 생성되는 것을 Table에서 볼 수 있다. 그래서 질소 플라즈마에 존재하는 가장 많은 활성 화학 종들은 들뜬 질소분자 [N2(A3Σ+)], 일산화 중수소 (OD), 그리고 과산화중수소 (D2O2)이다. 그 다음으로 존재하는 활성화학 종들은 이산화중수소 (DO2), 일산화질소 (NO), 중수소질산 (DNO3) 등이다. 중수소 원자 (D), 일중수화질소 (ND), 그리고 이중수화질소 (ND2)는 가장 적게 발생하는 활성 화학 물이다.The most molecules in nitrogen plasma are nitrogen molecules (N 2 ) and then heavy water molecules (D 2 O). However, these two molecules are not of great interest to us as stable compounds. Due to the large number of nitrogen molecules, the nitrogen molecule is excited to the excited state, and there are a lot of hoopless nitrogen molecules [N 2 (A 3 Σ + )]. The possible active chemical species that can be produced in the nitrogen plasma are listed in the table, together with the possible active species, the reaction formations in which the chemical is produced, and their reaction constants. There are no data on chemical reaction constants for the deuterium reaction equation, so the reaction constants for hydrogen are listed. Because deuterium and hydrogen are very similar in atomic properties, chemical reactions that rely on electronic bonds are thought to be very similar to deuterium compounds. Due to the large number of nitrogen molecules, the nitrogen molecule is excited to the excited state, and there are a lot of hoopless nitrogen molecules [N 2 (A 3 Σ + )]. It can be seen from Table 2 that when the excited nitrogen molecule decomposes the heavy water molecules to generate deuterated oxygen monoxide (OD), various other active species are produced through the active molecule. So the most active chemical species present in the nitrogen plasma are the exhilarating nitrogen molecules [N 2 (A 3 Σ + )], the deuterium monoxide (OD), and the deuterated hydrogen peroxide (D 2 O 2 ). The next active species present are deuterium dioxide (DO 2 ), nitrogen monoxide (NO), deuterated nitric acid (DNO 3 ), and so on. Deuterium atoms (D), nitrogen hydrides (ND), and double hydrides (ND 2 ) are the least active chemicals.
질소플라즈마 속에 존재하는 Table에 수록된 활성 화학 종들이 물을 기반으로 하는 용액에 주입되었을 때, 들뜬 질소분자 [N2(A3Σ+)]은 엄청난 양의 물 분자들을 만나게 되여 반응식 N2(A3Σ+) + H2O → OH + N2 + H에 입각하여 바로 일산화수소 (OH)를 생성하고 사라진다. 그래서 들뜬 질소분자가 물에 침투할 수 있는 깊이는 20nm이하이다. 그리고 일산화중수소 (OD) 역시 물에 침투할 수 있는 깊이는 약 2mm 이다. 그러나 과산화 중수소 (D2O2)와 이산화 중수소 (DO2)는 물에 깊이 침투한다. 이러한 과정 속에서 과산화수소 (H2O2), 이산화 수소 (HO2) 등이 생성된다. 일산화 질소 (NO)나 중수소 질산 (DNO3)등은 플라즈마 속에 많이 존재하지 않지만 물속으로 깊이 침투한다. When active species listed in Table present in the nitrogen plasma have been injected with a solution of water based, the excited molecular nitrogen [N 2 (A 3 Σ + )] was doeyeo encounter a great deal of water molecules Scheme N 2 (A 3 Σ + ) + H 2 O → OH + N 2 + H to produce hydrogen monoxide (OH) and disappear. Thus, the depth at which excited nitrogen molecules can penetrate into water is less than 20 nm. Also, the depth of the deuterium deuterium (OD) that can penetrate into the water is about 2 mm. However, deuterium dioxide (D 2 O 2 ) and deuterium dioxide (DO 2 ) penetrate deep into water. In this process, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), hydrogen peroxide (HO 2 ) and the like are produced. Nitrogen monoxide (NO) and deuterium nitric acid (DNO 3 ) are not present in many plasma but penetrate deep into water.
이러한 연구 결과에 근거하여 중수와 질소로 된 플라즈마를 배양액 속에 들어있는 정상 피부세포와 암 피부세포에 3분 내지 5분간 주입하였다. 하루, 이틀 그리고 삼일 동안 배양한 후에 관찰 하였을 때, 대조 배양에 비교하여 정상세포 수는 거의 감소하지 않았으나, 암세포 수는 대조 배양에 비하여 거의 80%이상이 사라졌다. 이는 중수와 질소 플라즈마 속에서 생성된 활성화학 종들이 선택적으로 암세포를 사멸에 유도하는 것을 의미한다. 중수 플라즈마의 암세포 사멸 (Apoptosis) 유도 현상은 현재 암 치료에 사용되는 Actinomycine-D 보다 도 더 효과적인 것을 관찰할 수 있었다.
Based on the results of this study, plasma of heavy water and nitrogen was injected into the normal skin cells and cancerous skin cells in the culture solution for 3 minutes to 5 minutes. When cultured for one day, two days, and three days, the number of normal cells was not reduced compared to the control culture, but the number of cancer cells disappeared more than 80% compared to the control culture. This means that active species produced in heavy water and nitrogen plasma selectively induce cancer cells to die. The induction of apoptosis of the deuterated plasma was more effective than the actinomycin-D used in the cancer treatment.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. I will understand.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.
100: 중수소 활성화학 종들의 발생과 용액에 섞는 장치
10: 중수 수증기공급부
20: 가스공급부
30: 전원공급부
40: 플라즈마 발생기
50: 플라즈마불꽃
60: 활성화학종
70: 물기반용액
80: 생체적용부위
N2: 질소분자
Heavy Water: 중수
Metastable state: 준안정상태
D2O: 중수분자
N2(A3Σ+): 들뜬 질소분자
OD: 일산화중수소
D2O2: 과산화중수소
DO2: 이산화중수소
N: 질소 원자
NO: 일산화질소
DNO2: 중수소아질산
NO2: 이산화질소
DNO3: 중수소질산
D: 중수소원자
ND: 일중수화질소
ND2: 이중수화질소
e-: 전자
H2O: 물 분자
OH: 일산화수소
H2O2: 과산화수소
HO2: 이산화수소100: Generation of deuterium activated species and mixing device
10: heavy water vapor supply part
20: gas supply part
30: Power supply
40: Plasma generator
50: Plasma flame
60: active species
70: Water-based solution
80: biomedical application site
N 2 : Nitrogen molecule
Heavy Water: heavy water
Metastable state
D 2 O: heavy water molecule
N 2 (A 3 Σ + ): Excited nitrogen molecule
OD: Deuterium monoxide
D 2 O 2 : deuterated peroxide
DO 2 : Deuterium dioxide
N: nitrogen atom
NO: nitrogen monoxide
DNO 2 : Deuterium nitrite
NO 2 : nitrogen dioxide
DNO 3 : Deuterium nitrate
D: deuterium atom
ND: Nitrogen hydrate nitrogen
ND 2 : Double Nitrogen Nitrogen
e - : Electronic
H 2 O: water molecule
OH: Hydrogen monoxide
H 2 O 2 : hydrogen peroxide
HO 2 : hydrogen peroxide
Claims (8)
상기 플라즈마 발생기에 질소 가스를 공급하는 가스공급부;
상기 플라즈마 발생기에 중수 수증기를 공급하는 중수수증기 공급부;
상기 플라즈마 발생기에 발진된 플라즈마불꽃 속에 생성된 활성화학 종들을 물에 녹인 용액; 및
상기 활성화학 종들을 생체에 전극을 통해 직접 적용하거나 상기 활성화학 종들이 섞인 상기 용액을 상기 생체에 적용하도록 구성된 생체적용부위를 포함하며,
상기 전극 사이에는 다공질 유전체가 삽입되는, 플라즈마를 이용한 중수소 활성화학 종들의 발생 장치.
A power supply unit for supplying power to the plasma generator;
A gas supply unit for supplying a nitrogen gas to the plasma generator;
A heavy water vapor supply unit supplying heavy water vapor to the plasma generator;
A solution obtained by dissolving active species produced in a plasma flame oscillated in the plasma generator in water; And
A biocompatible portion configured to apply the active species directly to the living body through an electrode or to apply the solution containing the active species to the living body,
Wherein a porous dielectric is inserted between the electrodes.
상기 플라즈마 발생기는 전극구조로 형성되어 상기 전원공급부로부터 전력을 받아 전기방전에 의하여 플라즈마를 발생하는 것을 포함하는, 플라즈마를 이용한 중수소 활성화학 종들의 발생 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plasma generator comprises an electrode structure and receives power from the power supply unit to generate a plasma by an electric discharge.
상기 중수수증기 공급부는 중수 (D2O)를 증발하여 수증기를 만드는 부위로서 중수를 가열하여 수증기를 만들거나 또는 중수 속으로 가스를 통과하여 중수를 증발하여 수증기를 만드는 것을 포함하는, 플라즈마를 이용한 중수소 활성화학 종들의 발생 장치.
The method according to claim 1,
The median steam supply unit and the median (D 2 O) the evaporation by heating the heavy water as a site to create steam to create a steam or by passing the gas into the heavy water evaporation of the heavy water and deuterium using a plasma, including the creation of a water vapor Apparatus for generating active species.
질소 가스를 직접 플라즈마 발생기로 유입시켜 전기장에 노출시키는 과정;
중수 수증기를 상기 질소 가스와 섞어 중수분자가 섞인 플라즈마 불꽃을 만드는 과정;
플라즈마 불꽃 속에서 질소 분자가 준안정상태로 들뜨는 과정;
상기 플라즈마 불꽃 속에서 중수 분자가 분해되어 일산화 중수소 (OD)가 만들어 지는 과정;
상기 일산화 중수소가 재 합성되어 활성화학 종들이 재생산되는 과정;
상기 활성화학 종들을 물에 녹인 용액을 생성하는 과정; 및
상기 활성화학 종들을 생체에 전극을 통해 직접 적용하거나 상기 활성화학 종들이 섞인 상기 용액을 상기 생체에 적용하는 과정을 포함하며,
상기 전극 사이에는 다공질 유전체가 삽입되는, 플라즈마를 이용한 중수소 활성화학 종들의 발생 방법. A method of generating deuterated active species using plasma,
Introducing nitrogen gas directly into a plasma generator and exposing it to an electric field;
A process of mixing a heavy water vapor with the nitrogen gas to produce a plasma flame mixed with heavy water molecules;
A process in which a nitrogen molecule is brought into a metastable state in a plasma flame;
A process of decomposing heavy water molecules in the plasma flame to produce deuterated monoxide (OD);
Wherein the deuterium monoxide is re-synthesized to regenerate active species;
Generating a solution in which the active species are dissolved in water; And
Directly applying the active species to the living body through an electrode or applying the solution containing the active species to the living body,
Wherein a porous dielectric is inserted between the electrodes.
상기 질소 분자의 준안정상태는 상기 질소 분자의 들뜬 상태를 의미하는, 플라즈마를 이용한 중수소 활성화학 종들의 발생 방법.The method according to claim 6,
Wherein the metastable state of the nitrogen molecule refers to the excited state of the nitrogen molecule.
상기 활성화학 종들은 들뜬 상태의 질소분자, 일산화중수소 (OD), 과산화중수소 (D2O2), 이산화중수소 (DO2), 질소 원자 (N), 일산화질소 (NO), 중수소아질산 (DNO2), 이산화질소 (NO2) 및 중수소질산 (DNO3) 중 하나 이상을 포함하는, 플라즈마를 이용한 중수소 활성화학 종들의 발생 방법.
The method according to claim 6,
The active species are in the excited molecular nitrogen monoxide deuterium (OD), peroxide, Deuterium (D 2 O 2), dioxide, deuterium (DO 2), nitrogen (N), nitrogen monoxide (NO), deuterium nitrite (DNO 2 ), nitrogen dioxide (NO 2) and nitrate deuterium (DNO 3), how to generate active species of heavy hydrogen using a plasma comprising at least one of.
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| KR1020150051475A KR101699069B1 (en) | 2015-04-13 | 2015-04-13 | Apparatus for deuterium-related radical production and their mixing in water by making use of plasma |
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|---|---|---|---|---|
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