This paper highlights the uniqueness of low-temperature plasma (LTP), that is its ability to change the chemical composition in situ. An adaptive LTP platform is a plasma device that can adjust the plasma composition to obtain optimal desirable outcomes through its interaction with a target. This approach relies on the ability of measuring the real time response of target to plasma action. In biological applications, feedback consists of the cellular response to plasma immediately after treatment and modifying the composition and power of plasma via a feedback mechanism. Plasma self-adaptation might be feasible due to self-organization and pattern formation when plasma interacts with targets. An adaptive plasma system requires an integration with multi-modal sensors, augmented by artificial intelligence where appropriate. Such adaptive LTP platforms might lead to treatment of biological targets on demand at a dose that is optimized by outcome (e.g. decontamination, disinfection) at the lowest possible cost and smallest environmental impact. In this paper, we explore the possibilities and opportunities for using the adaptive plasma as a therapeutic system.
本論文は、低温プラズマ(LTP)の独自性、すなわち化学組成をその場で変化させることができる能力に焦点を当てている。適応型LTPプラットフォームは、標的との相互作用を通じて最適な望ましい結果を得るためにプラズマ組成を調整できるデバイスである。このアプローチは、プラズマ作用に対する標的のリアルタイム応答を測定する能力に依存している。生物学的応用においては、フィードバックは、処理直後の細胞応答と、フィードバック機構を介したプラズマ組成および出力の調整から構成される。プラズマが標的と相互作用する際の自己組織化とパターン形成により、プラズマの自己適応が可能になる可能性がある。適応型プラズマシステムには、人工知能によって強化されたマルチモーダルセンサーの統合が適切な場合がある。このような適応型LTPプラットフォームは、生物学的標的のオンデマンド処理を可能にし、その線量は結果(例えば、浄化、消毒)に基づいて最適化され、最低のコストと最小の環境影響を実現する。本論文では、適応型プラズマを治療システムとして使用する可能性と機会を探求する。