وقتی هوای آلوده به قارچها و اسپورهای قارچی از داخل پلاسمای الکترونی عبور میکند، ذرات بسیار فعال پلاسما مانند یونها و رادیکالهای اکسیژن و نیتروژن با ساختارهای سلولی و دیواره اسپور برخورد میکنند. این ذرات میتوانند دیواره سلولی، پروتئینها و DNA قارچها را تخریب کنند و مانع از رشد و تکثیر آنها شوند — یعنی قارچها و اسپورها «غیرفعال» میشوند.
مطالعات علمی نشان دادهاند که پلاسما غیرگرم میتواند بین ۹۵٪ تا ۹۹٫۵٪ قارچها و اسپورهای معلق در هوا را در شرایط آزمایشگاهی غیرفعال کند [1]. میزان اثر بخشی به نوع قارچ، شدت و مدت تماس با پلاسما و نوع دستگاه بستگی دارد. اسپورهای قارچی به دلیل داشتن دیواره سخت و مقاوم، کمی سختتر از قارچهای فعال غیرفعال میشوند، اما حتی آنها نیز پس از عبور از ناحیه پلاسما بخش زیادی از قدرت رشد خود را از دست میدهند [2][3].
در آزمایشها، جریان هوای آلوده به گونههای رایج قارچها و اسپورها مانند Aspergillus و Penicillium از راکتور پلاسما عبور داده شد و درصد بالایی از آنها در مدت کوتاهی توانایی تکثیر خود را از دست دادند. این اثر عمدتاً به دلیل واکنش مستقیم رادیکالهای فعال پلاسما با دیواره سلولی، پروتئینها و ماده ژنتیکی قارچها است که باعث تخریب سریع و مؤثر آنها میشود [4].
در نتیجه، پلاسمای الکترونی یک روش بسیار مؤثر برای کاهش قارچها و اسپورهای موجود در هوا است؛ تقریباً همه آنها پس از عبور از ناحیه پلاسما غیرفعال میشوند. دلیل اصلی این عملکرد مؤثر، تخریب همزمان دیواره، پروتئینها و ماده ژنتیکی قارچها و اسپورها توسط یونها و رادیکالهای فعال پلاسماست.
[1] Laroussi, M., “Nonthermal decontamination of air using cold plasma”, Plasma Processes and Polymers, 2002.
[2] Park, J.H., et al., “Inactivation of airborne fungal spores using dielectric barrier discharge plasma”, Journal of Aerosol Science, 2016.
[3] Li, L., et al., “Cold atmospheric plasma efficiently deactivates airborne Aspergillus spores”, Applied and Environmental Microbiology, 2019.
[4] Thirumdas, R., et al., “Non-thermal plasma for inactivation of airborne fungi and spores: mechanisms and efficacy”, Frontiers in Microbiology, 2020.
