Plazma Tarım ve Teknolojisi

Maddenin dördüncü hali olan plazma en basit tanımla iyonlaşmış gaz demektir. Çok geniş bir uygulama yelpazesi vardır. Yarıiletken aygıt üretimi, iletişim teknolojileri, enerji ve sağlık ilk akla gelen alanlardır. Plazmalar basınçlarına göre düşük, atmosferik ve yüksek basınçlı olarak üçe ayrılır. Atmosferik basınç plazmalar (APP) ise kendi içinde ısısal dengede olan ve olmayan şeklinde iki gruba ayrılır. Bu bildiride ısısal dengede olmayan (non-equilibrium) APP sistemlerinden bahsedileceğinden N-APP yerine sadece APP kısaltması kullanılacaktır. Pek çok APP kaynağı vardır. Dielektrik Bariyer Deşarj (DBD), korona deşarj, plazma jet, plazma torç örnek olarak verilebilir.

       Son yirmi yılda fiziksel plazmaların (biyolojik plazmalardan farklı olduğunu göstermek için fiziksel denmiştir) tıp uygulamaları çok çalışılan bir alan olmuştur. Sterilizasyon [1], kanın pıhtılaştırılması [2], yara tedavisi [3], kanserle mücadele [4,5] konularında fiziksel plazmaların kullanılabileceği ortaya konmuştur. Başlangıçta çoğunlukla bakteriyel hücrelerin yok edilmesini amaçlıyordu. Araştırmalar ilerledikçe plazmanın oluştuğu elektrotlar veya deşarj tüplerinin hacminin ötesinde reaktif türler üreten cihazlara olan talep arttı. Bu da plazma akıntısını (plume) çevresel ortama ulaştırabilen ve (dengede olmayan) atmosferik basınç plazma jet (APPJ) olarak bilinen plazma kaynaklarının geliştirilmesini sağladı. Çok yakın zamanda da plazmanın tarım sektöründeki potansiyeli üzerine araştırmalar yapılmaya başlanmıştır.

 

       APPJ ile oluşturulan reaktif türler hücre, doku, enzim veya protein gibi biyolojik yapıları içeren sıvı ortam ile temas etmeden önce ışıltı-sonrası (afterglow) deşarjdan geçer. Reaktif türlerin oluşumu ve iletimindeki zaman aralıkları ve gerçekleşen elementer süreçler bir aşamadan ötekine önemli ölçüde değişiklik göstermektedir. Işıltı-sonrası dönemde ozon (), nitrik oksit () ve nitrik dioksit () gibi ikincil reaktif türler ortaya çıkar. Lakin, bir plazma jet biyolojik materyal içeren sıvı ortamın yüzeyi ile doğrudan etkileştiğinde bahsi geçen uzun ömürlü radikaller yanında elektronlar, pozitif ve negatif iyonlar ile bazı uyarılmış türler gibi kısa ömürlü radikaller de biyolojik malzemenin muamelesinde rol oynarlar [6]. Bu yüzden plazmanın ürettiği türler biyolojik malzemeye ulaşıncaya kadar çoklu dönüşümler meydana gelir. APPJ nötral veya iyonize olmuş reaktif türlerin oluşumu ve taşınması için etkili araçlardır.

Atmosfer Basınçlı Plazma Jetler

        Dengede olmayan, atmosfer basıncında ve düşük sıcaklıktaki plazmalar ilgili çalışmalar von Engel’in katodun sıcaklığını kontrol etmek için böylesi bir plazma üretmesi [7] ile başlamış olsa da ancak 1980’lerin sonuna doğru kararlı, göreceli yüksek hacimli ve dengede olmayan atmosfer basınçlı plazmalar oluşturulmaya başlandı [8-10]. İlk örnekler DBD yapısı, Helyum (He) gazı ve kV düzeyinde voltajlar ile kHz düzeyinde frekanslara sahip sinüzoidal uyarımlar kullanıldı. 1990’ların sonundan itibaren plazma kimyasını daha iyi kontrol etmek için nano ve mikro-saniye darbeler kullanılmaya başlandı [11-14]. Günümüzde APPJ’lerin biyolojik hedeflere taşınabilen ve belli etkileri tetikleyen reaktif türler oluşturduğu genel olarak kabul edilmiştir. Pek çok plazma jet ve torç tasarımı yapılmış (Şekil 1) ve farklı uygulamalar için kullanılmıştır. Ancak gaz sıcaklığı (Tg) biyolojik hücre ve dokular çok yüksekti. Örneğin Selwyin vd bakterileri başarılı şekilde öldüren RF APPJ geliştirdiler ancak Tg >70°C idi [15]. Her ne kadar bu sistem düşük sıcaklık plazma (LTP) sınıfına dahil edilebilirse de deri veya yumuşak dokuları zarar vermeden muamele etmek için kullanılamaz. Son on yılda geliştirilen diğer plazma jet dizaynları 40°C’ yi aşmayan gaz sıcaklığına sahip plazmalar (soğuk plazmalar) ürettiler [16, 17]. Bu sistemlerde çoğunlukla He veya Ar gibi soygazlar kullanılmış olup oksijen veya hava da eklenmiştir. Böylece santimetreler uzunluğunda LTP akıntıları rutin olarak elde edilmiştir ve bu sürekli dalga veya darbeli güç modlarında, DC, RF hatta mikrodalga frekanslarında başarılmıştır [16]. Darbeli plazma akıntılarının uzunluğu uygulanan voltaj, darbenin genişliği, tekrarlama hızı, darbe yükselme zamanı ve gaz akış hızına bağlıdır. Plazma akıntıları uç kısımlarında küçük tesir kesitlerine sahip olabilir ve böylece mikrometreler hassasiyetinde lokal etkiler yaratabilir. Bu özellik yüksek duyarlılık gerektiren biyomedikal işlemler için çok yararlıdır.

Şekil 1: Biyolojik uygulamalar için tasarlanmış temel APPJ sistemleri [31].

       Burada belirtilmesi gereken önemli bir nokta plazma ışıltılarının sürekli olmadığıdır. Çıplak gözle görülenin aksine plazma mermilerinden (bullet) oluşur ve 105 m/s ‘ye kadar yüksek hızlarla yayılırlar [18-20]. Plazma mermilerinin dinamiği çekirdek elektronların yüksek yoğunluğu ve foto-iyonizasyon süreçlerini dikkate alan model ile açıklanabilir [19, 21]. Son dönemde yapılan çalışmalar merminin ucundaki güçlü elektrik alanların yayılmada önemli rol oynadığını göstermiştir [22-24].

      APPJ araştırmaları başlangıçta bakteri, mantar ve sporlar gibi zararlı mikroorganizmaların sterilizasyonuna odaklanmıştı. Daha sonra APPJ’lerin  ve  gibi reaktif oksijen türleri (ROS) ile  ve  gibi reaktif nitrojen türlerini (RNS) ürettiği ortaya konulmuştur. Bu radikallerin ve onların bazı reaksiyon ürünlerinin güçlü oksidatif özellikler gösterdiği ve canlı hücrelerde sinyal yollarını tetiklediği iyi bilinmektedir.

       Ökaryot hücreler üzerinde yapılan deneylerde bazı koşullar altında APP’lerin canlı hayvan ve bitki dokularına çok az zarar verdiği gösterilmiştir. Örneğin, deri fibroblast hücreleri plazmaya orta dozda maruz kalınca genellikle yaşayabilir kalırken bakteriyel hücreler ölebilmektedir. Fibroblastların çoğalması yara iyileşme sürecinde kritik bir adımdır.

       APP’ler sağlıklı hücrelere dokunmadan kanserli hücreleri de öldürebilir. Bu sürecin plazmanın ürettiği reaktif türler vasıtasıyla gerçekleştiği düşünülmektedir. Plazmalar ameliyat, radyasyon tedavisi ve kemoterapide tamamlayıcı veya destek tedavi olarak yeni olanaklar sunmaktadır. Örneğin Hefny vd [25] bağırsak kanseri operasyonlarından sonra ameliyatla alınamayan küçük parçaların yokedilmesi veya kanserli hücrelerin yayılmasının önlenmesi için fiziksel plazma-sıvı sistemi üretmişlerdir.

Atmosferik Plazmaların Prokaryot Hücreler Üzerine Etkileri

       Bakterilerin inaktivasyonu APP’lerin ilk biyolojik uygulamasıydı ve bu amaçla çoğunlukla DBD kullanıldı. Daha sonra APPJ’lerin daha fazla yararları olduğu görüldü ve daha çok kullanılmaya başlandı. Bakteri sayısındaki azalma veya inaktivasyon bölgesinin büyüklüğü bakteri türüne, başlangıç konsantrasyonuna ve hücrelerin tohumlandığı ortama bağlıdır. Yeterince uzun APPJ’ye maruz kalma sporlaşmış gram-pozitif bakterilerin etkili şekilde inaktivasyonu sağlar ki aksi takdirde öldürmek çok zordur. Ayrıca benzer dozda plazmaya maruz kalmanın planktonik bakteriyel hücreleri biyofilmlerden daha güçlü etkilediği sıkça gözlemlenmiştir. Bu sonuç mantıklıdır çünkü biyofilmler bakteriyel hücreler topluluğu hücre-dışı zamk gibi polisakkarit film oluşturarak kendini korumak için kendiliğinden organize olurken oluşur. Bu durumda tamamen değilse de etkili biyofilm imhası 10 dakika gibi uzun süreler gerektirir [26, 27].

Atmosferik Plazmaların Ökaryot Hücreler Üzerine Etkileri

       Ökaryotların hücre-altı yapıları prokaryotlara kıyasla oldukça farklıdır. En önemli fark ökaryotik hücrelerde çekirdek zarının olmasıdır. Bunun yanında hücre fonksiyonu için önemli pekçok hücre-altı birim zara bağlı organellerle içerilmektedir. Bu yüzden memeli hücreleri gibi ökaryotlar hücredışı fiziksel ve kimyasal etkilşere bakteriler gibi prokaryotlardan farklı tepki verir. Bunu sağlıklı fibroblast ve kanserli hücreler ile açıklayalım. Fibroblastların farklı plazma dozajları (plazmaya maruz kalma süreleri) kullanılarak muamemele edilmesi önemli fenotipik değişimlere neden olur. Bu değişimler, değişmiş hücresel durumlara neden olan hücreiçi sinyal zincirlerini modifiye eden ortamda reaktif türlerin artışıyla ilgilidir [28]. Benzer şekilde insan mesane kanser hücreleri (SCaBER) plazma ile muameleye tabi tutulmuştur [29]. 48 saat sonra hücrelerin yüzde onunun yaşadığı görülmüştür.

       Deneysel çalışmalar APPJ’nin biyolojik hücrelere doza bağlı olarak etkide bulunduğunu göstermektedir. Ökaryotların tepkisi hemen olmamaktadır ve bu APPJ’nin hücrelere ana kuvvet olarak doğrudan etki etmediğini ama biyokimyasal olaylar zincirini başlattığını belirtmektedir.

       Tüm bu araştırmalar ve örnekler, RONS ve onların ürünlerle tepkimelerinin APPJ’ lerin canlı hücreler üzerinde gözlemlenen etkilerinin en muhtemel nedenleri olduğunu ortaya koymaktadır. Bu nedenle reaktif türlerin (ozon, nitrit, nitrat ve hidrojen peroksit) konsantrasyonu ve akısının ölçümü hayati öneme sahiptir.   

Plazma-Sıvı Etkileşimi

       Plazmanın sıvı ile etkileşimi plazma bilimi ve teknolojisinde önemi gittikçe artan bir araştırma alanıdır. Termal dengede olmayan plazmaların sıvı halle etkileşimi çevrenin korunması, malzeme bilimi ve sağlık başta olmak çeşitli uygulama alanları vardır. Bu alandaki ilk çalışma elektrik arkları ile havada nitrit asit oluşturan Cavendish’e atfedilmektedir. Elektrokimya bağlamında plazma-sıvı deneyleri yüzyıl geriye kadar gitmektedir [2]. Otuz yıl kadar öncesine kadar ışıltılı deşarj (glow discharge) elektroliz ve dielektrik sıvıların kırılım (breakdown) çalışmaları üzerine odaklanılıyordu. Plazmaların ve onların sıvı ile temas etmesinin hidroksil ve hidrojen peroksit gibi reaktif türleri ve UV radyasyon kaynağı olduğu bulunduktan sonra çevre ile alakalı araştırmalar ön plana çıkmıştır. Plazmalar organik ve inorganik bileşiklerin suda parçalanmasını sağlayan ileri bir oksidasyon teknolojisi formudur. Suda mikrosaniye atımlı deşarjlar üzerine pek çok çalışma bu konular üzerinedir. Son onbeş yıl içinde plazma-sıvı etkileşimi araştırmaları analitik kimya, nanoparçacık sentezi, malzeme işleme, kimyasal sentezleme (, ) ve medikal uygulamalar (yara tedavisi, kanı pıhtılaştırma, doku kesimi vb) gibi pek çok alana genişlemiştir [30].

       Sıvı içinde oluşturulan plazmalar nanosaniye darbeli ve DC voltajlarda 50 Hz AC ‘den GHz mikrodalga uyarımlarda oluşturulabilir. Çalışma basınçları iyonik sıvılarda çok düşük olabileceği gibi süperkritik sıvılarda çok yüksek olabilir. Atmosferik basınçlarda bile doğrudan su içinde darbeli deşarjların oluşturduğu plazma filamentleri tarafından GPa düzeyinde kısa süreli basınçlar üretilir [30].

       Sıvılarda elektriksel kırılım ve iyonlaşma yıllardır araştırılmaktadır ve sıvı argon gibi atomik sıvıların iyonlaşma mekanizmaları göreceli iyi bilinmektedir [22]. Ancak bu durum özellikle su gibi polar sıvılar için geçerli değildir. Her ne kadar sudaki elektriksel kırılımının hava kabarcıkları oluşumuyla veya önceden varolan boşluklar içinde meydana geldiği düşünülüyor idiyse de son dönemdeki bazı çalışmalar bunun bir faz değişimi olmadan meydana geldiğini göstermektedir. Sıvı içindeki plazmalar deşarj morfolojisi, gaz sıcaklığı, elektron yoğunluğu ve uyarılma sıcaklıkları gibi temel plazma parametrelerini ölçmeye yarayan görüntüleme ve optik emisyon spektroskopisi (OES) teknikleri ile incelenmektedir. Sayısal modelleme de çokça kullanılmaktadır. Ancak iki temel mesele hala önümüzde durmaktadır. Biri sıvılardaki kırılım proses ve mekanizmalarıdır. Diğeri plazma-sıvı arayüzeyinde gerçekleşen fiziksel ve kimyasal süreçlerdir [30].

       Suyla temas eden plazmaların karmaşık süreçleri arayüzeysel reaksiyonları, kütle ve ısı iletimi, gaz ve sıvı fazı kimyayı içerir. Arayüzey bölgesi kısa süreli türlerin oluşmasını da içeren pek çok önemli sürecin olduğu yerdir. Fakat yaşam sürelerine göre farklı radikaller farklı etki (penetrasyon) derinliğine sahip olabilecektir. Bu yüzden arayüzeysel katmanın kalınlığı farklı süreçler ve türler için değişebilir.

       Plazma-sıvı sistemleri oluşma yöntemi veya konfigürasyonuna bağlı olarak sınıflandırılabilir. Ancak sıvıyla etkileşim çeşidi çok büyük önem taşır çünkü plazma parametrelerini çok etkilemektedir. Örnek bir sınıflandırma Şekil 2’de gösterilmiştir.

Şekil 2 : Plazma-sıvı etkileşiminde kullanılan farklı deşarjlar [30]: (a) Sıvıda doğrudan deşarj, (b-d) Gaz fazı deşarjlar ve (e-f) Çoklu-fazlı deşarjlar. Daha ayrıntılı söylemek gerekirse: (b) Sıvı ile doğrudan temas etmeyen plazma jet, (c) Sıvı elektrotlu gaz fazı plazma, (d) Yüzey deşarjı, (e) Dağınık sıvı fazlı (aerosol) gaz plazmalar ve (f) Hava kabarcıklarındaki deşarjlar. (Mavi, pembe, yeşil ve siyah renkler sırasıyla sıvı, plazma, dielektrik ve metal elektrotları göstermektedir.)

       Günümüzdeki en çok araştırma genellikle sıvı ile doğrudan elektriksel temas etmeyen APPJ üzerinedir. APPJ’in oluşturduğu reaktif türler konvektif olarak sıvıya taşınır. APPJ’ler çoğunlukla bir veya iki tane dış halka elektrotlu DBD, merkezi iğne elektrot [32] veya kapasitif bağlantılı tek elektrotlu jetler olarak çalışır. Uyarılma frekansı DC, KHz ve MHz’ten sürekli dalga veya ayarlanabilir formatlarda GHz’e kadar değişebilir. Bu jetler arasındaki temel fark elektrik alanın gaz akışının yönüne oryantasyonudur. Şekil 6b deki çapraz (cross-field) konfigürasyonda elektrik alanının yönü gaz akışına genellikle dik iken Şekil 6c ’deki lineer konfigürasyonda ise genellikle paraleldir. Lineer jetlerdeki plazma, deşarj sıvıya yeterince yakınsa sıvı ile temas edebilirken çapraz jetlerde çoğunlukla temas etmez. Ancak çapraz jetler buruncuktan (nozzle) çok uzakta elektron ve iyonlar üreten yönlendirilmiş akışlar (streamers) sağlayabilirler.

Plazma Tarım

World Resources Institute tahminine göre dünya nüfusunun 2050 itibariyle 9,6 milyar kişiye ulaşması beklenmektedir. Nüfusun hızlı büyümesiyle gıda ihtiyacı artmaktadır. Bu ihtiyacı karşılamak için küresel tarım ve gıda sanayisi her zamankinden daha yoğun bir baskıyla karşılaşacaktır. Bunun sonucunda çevre ve doğal kaynaklar üzerindeki külfette ciddi oranda artacaktır.

       Tarımsal üretimi artırmasına karşın çevreye ve canlılara zarar veren böcek öldürücü vb tarım kimyasalları kullanımı tarım sektörünün büyüyen bir problemidir. Bunun yanında pek çok zararlı böcek ilaçlara karşı direnç geliştirmiş ve çiftçilerin daha fazla ilaç kullanmasına neden olmuştur.

       Bundan ötürü bilim insanlarının hasat öncesi tarım alanlarındaki zararlılarla mücadele ve hasat sonrası ürünlerin korunması için sürdürülebilir gıda üretim ve işleme teknolojiler geliştirmeleri gereklidir. Bu yeni teknolojiler ekinler veya gıda üzerinde herhangi bir kimyasal atık bırakmamalı, mantar gelişimini engellemeli, hasat sonrası kayıpları azaltmalı, çimlenme yeteneğini artırmalı, gıda güvenliğini sağlamalı ve gerektiğinde yeni masraf çıkarmadan çalışma modunun değiştirilebilme esnekliğine sahip olmalıdır. Ayrıca daha az su ve enerji tüketmeli ve çevre dostu olmalıdır.

       Ekin, gıda, tohum, insan ve çevreye zarar vermeden düşük sıcaklıkta ve kısa işlem sürelerinde çalışabilmeleri sayesinde soğuk plazma teknolojileri yukarıda saydığımız özelliklere sahip yenilikçi ve gelecek vadeden çözümlerdir. Plazma boşalmaları reaktif nötral türler, elektronlar, iyonlar, elektrik alanı ve UV ışınımı üretir. Bu faktörler RONS yoğunluğu, pH, yükseltgenme-indirgenme potansiyeli ve elektriksel iletkenlikte değişime yol açarak tohum çimlenmesi, bitki büyümesi ve tarımsal ürünün kalitesini etkiler [33].

       Plazma teknolojilerinin tarımsal üretime katkısı ekilecek tohumların veya depolanacak ekinlerin zararlılardan arındırılması, tohum çimlenmesinin arttırılması, gıda işleme yüzey ve ekipmanlarının yanı sıra taşıma araçlarının temizlenmesi, azotlu gübre üretimi, seralarda havanın sterilizasyonu, sulamada kullanılacak veya kullanılmış suyun temizlenmesi, toprak ıslahı, reaktif türler üreterek düşük pH ile toprağın patojen istilasından korunması, etilenin havadan ayrıştırılarak yaşlanma hızının düşürülmesi ve zararlı atıkların etkisizleştirilmesi şeklinde olmaktadır [34-35]. Bunların yanında plazmayla aktifleştirilmiş suyun (PAW) böcek ilaçlarının yerini alması düşünülmektedir. VitalFluid gibi şirketler bu konuda yatırım yapmaktadır.

       Soğuk atmosferik plazmalar buğday, pirinç, fasülye, ve patates başta olmak üzere kırkın üzerinde bitki ve meyveye uygulanmıştır [36-38]. Bugüne kadar plazmanın tarımsal ürünlere en başarılı uygulaması darbeli yüksek voltaj deşarj kullanılarak yaklaşık 2 kat rekolte edilen Shiitake mantarlarıdır [37].

 

    Dünyanın yedinci ve avrupanın en büyük tarım ülkesi olan ülkemiz için plazma teknolojileri çok yeni fırsatlar sunmaktadır.

 

KAYNAKÇA

 

[1] Laroussi, M. (1996). Sterilization of contaminated matter with an atmospheric pressure plasma, IEEE Trans. Plasma Sci., Vol.224 No.3, 1188-1191.

[2] Fridman, G vd,. (2006). Blood coagulation and living tissue sterilization by floating electrode DBD in air, Plasma Chem. Plasma Process, 226:425.  

[3] Haertel, B. vd,. (2014).  Non-thermal atmospheric pressure plasma possible application in wound healing, Biomolecules and Therapeutics, 22 (6), 477-490.

[4] Keidar, M. vd,. (2013).  Cold atmospheric plasma in cancer therapy, Physics of Plasmas, 20, 057101.

[5] Laroussi, M. (2014).  From killing bacteria to destroying cancer cells: 20 years of plasma medicine, Plasma Processes and Polymers, 11(12), 1138-1141.

[6] Lu, X. (2015).  APPJs and their applications, IEEE Trans. Plasma Sci., 43, 701–702.

[7] Engel, V. A., & Steenbeck, R. S. M. (1933) . Über die Glimmentladung bei hohen Drucken, Z. Phys., 85,  144–160.

[8] Kanazawa, S.,  Kogoma, M., Moriwaki, T., & Okazaki, S. (1988). Stable glow plasma at atmospheric pressure, J. Phys. D: Appl. Phys., 21, 838–840.

[9] Massines, F., Mayoux, C., Messaoudi, R., & Rabehi, A. (1992).  Experimental study of an atmospheric pressure glow discharge application to polymers surface treatment,  730–733.

[10] Roth, J.R., & Laroussi, M. (1992). Experimental generation of a steady-state glow discharge at atmospheric pressure, in: IEEE Conf. Rec. – Abstr. 1992 IEEE Int. Conf. Plasma, 170–171.

[11] Mildren, R. P., & Carman, R. J. (2000). Enhanced performance of a dielectric barrier discharge lamp using short-pulsed excitation, J. Phys. D: Appl. Phys., 34, L1–L6.

[12] Packan, D., Yu, L., Laux, C. O., & Kruger, C. H. (2001). Repetitively-pulsed DC glow discharge in atmospheric pressure air: Modeling and experiments with a 12 Kv, 10 Ns, 100 Khz pulse generator, 2–6.

[13] Duten, X., Packan, D., Yu, L., Laux, C. O., & Kruger, C. H. (2002). DC and pulsed glow discharges in atmospheric pressure air and nitrogen, IEEE Trans. Plasma Sci. 30, 178–179.

[14] Laroussi, M., Lu, X., Kolobov, V., & Arslanbekov, R. (2004). Power consideration in the pulsed dielectric barrier discharge at atmospheric pressure, J. Appl. Phys. 96, 3028–3030.

[15] Selywin, G. S. vd,. (1999). Decontamination of chemical and biological warfare agents using APPJ, Physics of Plasmas, 6 (5).

[16] Laroussi, M., & Akan, T. (2007). Arc-Free atmospheric pressure cold plasma jets: A review, Plasma Process. Polym., 4, 777–788.

[17] Lu, X., Laroussi, M., & Puech, V. (2012). On atmospheric-pressure non-equilibrium plasma jets and plasma bullets,  Plasma Sources Sci. Technol., 21, 034005.

[18] Teschke, M., Kedzierski, J., Finantu-Dinu, E. G., Korzec, D., & Engemann, J. (2005). High-speed photographs of a DBD-APPJ, IEEE Trans. Plasma Sci., 33, 310–311.

[19] Lu, X., & Laroussi, M. (2006). Dynamics of an atmospheric pressure plasma plume generated by submicrosecond voltage pulses, J. Appl. Phys., 100, 063302.

[20] Mericam-Bourdet, N., Laroussi, M., Begum, A., & Karakas, E. (2009). Experimental investigations of plasma bullets, J. Phys. D: Appl. Phys., 42, 055207.

[21] Wu, S., Lu, X., Liu, D., Yang, Y., Pan, Y., & Ostrikov, K. (2014). Photo-ionization and residual electron effects in guided streamers, Phys. Plasmas, 21, 103508.

[22] Begum, A., Laroussi, M., & Pervez, M. R. (2013).  Atmospheric pressure He-air plasma jet: Breakdown process and propagation phenomenon, AIP Adv., 3, 0–16.

[23] Sretenović, G. B., Krstić, I. B., Kovačević, V. V., Obradović, B. M., & Kuraica M. M. (2014). Spatio-temporally resolved electric field measurements in helium plasma jet, J. Phys. D: Appl. Phys., 47, 102001.

[24] Sobota, A., Guaitella, O., & Garcia-Caurel, E. (2013). Experimentally obtained values of electric field of an APPJ impinging on a dielectric surface, J. Phys. D: Appl. Phys., 46, 5.

[25] Hefny, M. vd, (2016). Atmospheric plasma generates oxygen atoms as oxidizing species in aqueous solutions, J. Phys. D: Appl. Phys., 49, 404002.

[26] Vleugels, M., Shama, G., Deng, X. T., Greenacre, E., Brocklehurst, T., & Kong, M. (2005). Atmospheric plasma inactivation of biofilm-forming bacteria for food safety control, IEEE Trans. Plasma Sci., 33, 824–828.

[27] Becker, K., Koutsospyros, A., Yin, S. -M., Christodoulatos, C., Abramzon, N., & Joaquin, J. C. (2005). Environmental and biological applications of microplasmas, Plasma Phys. Control. Fusion, 47, B513–B523.

[28] Barekzi, N., & Laroussi, M. (2014) Fibroblast cell morphology altered by low-temperature atmospheric pressure plasma, 42, 2738–2739.

[29] Mohades, S., Barekzi, N., & Laroussi, M. (2014). Efficacy of low temperature plasma against SCaBER cancer cells, Plasma Process. Polym., 11, 1150–1155.

[30] Bruggeman, P., Kushner, M., Locke, B., Gardeniers, G., Graham, W., Graves, …, Zvereva, G.  (2016). Plasma-Liquid interaction: A review and roadmap,  Plasma Sources Sci. Technol., 25, 053002. 

[31] Lu, X., Naidis, G. V., Laroussi, M., Reuter, S., Graves, D. B., & Ostrikov, K. (2016). Reactive species in N-APPs: Generation, transport, and biological effects, Physics Reports, 630, 1-84.

[32] Ono, R., & Oda, T. (2003). Dynamics of ozone and OH radicals generated by pulsed corona discharge in humid-air flow reactor measured by laser spectroscopy, J. Appl. Phys., 93, 5876–5882.

[33] Ohta, T.  (2016). Plasma in Agriculture.  In  Misra, N., Schlüter, O., & Cullen, P.  Cold Plasma in Food and Agriculture, Chapter 8, Academic Press.

[34] Ito, M., & Ohta, T. (2012).  Plasma agriculture,  J. Korean Phy. Soc., Vol.60 No.6, 997-943.

[35] Park, D., Davis, K., Gilani, S., Alonzo, C-A., Dobrynin, D., Friedman, G., …,  Fridman, G. (2013). Reactive nitrogen species produced in water by non-equilibrium plasma increase plant growth rate and nutritional yield, Current Applied Physics, 13, S19eS29.

[36] Ito, M., Oh, J-S., Ohta, T., Shiratani, M., & Hori, M. (2017). Current status and future prospects of agricultural applications using atmospheric-pressure plasma technologies, Plasma Process Polym., e1700073.

[37] Puač, N., Gherardi, M., & Shiratani, M. (2017). Plasma agriculture: A rapidly emerging field.  Plasma Process Polym., e1700174.

[38] Liao, X., Liu, D., Xiang, Q., Ahn, J., Chen, S., Ye, X., & Ding, T. (2017). Inactivation mechanisms of non-thermal plasma on microbes: A review, Food Control, 75, 83e91.

PLAZMAYLA AKTİFLEŞTİRİLMİŞ SU UYGULAMALARI

GIDA KORUMA

(Reference: Rathore, V., Patel, D., Shah, N. et al. Inactivation of Candida albicans and Lemon (Citrus limon) Spoilage Fungi Using Plasma Activated Water. Plasma Chem Plasma Process 41, 1397–1414 (2021). https://doi.org/10.1007/s11090-021-10186-3)

BEZELYE TOHUMLARINA PLAZMA MUAMELESİ

(Reference: Rathore, V., Tiwari, B.S. & Nema, S.K. Treatment of Pea Seeds with Plasma Activated Water to Enhance Germination, Plant Growth, and Plant Composition. Plasma Chem Plasma Process 42, 109–129 (2022). https://doi.org/10.1007/s11090-021-10211-5)

ANTİBAKTERİYAL AKTİVİTE

(Reference: Rathore, V., Patel, D., Butani, S. et al. Investigation of Physicochemical Properties of Plasma Activated Water and its Bactericidal Efficacy. Plasma Chem Plasma Process 41, 871–902 (2021). https://doi.org/10.1007/s11090-021-10161-y)

ANTİFUNGAL AKTİVİTE

(Reference: Rathore, V., Patel, D., Shah, N. et al. Inactivation of Candida albicans and Lemon (Citrus limon) Spoilage Fungi Using Plasma Activated Water. Plasma Chem Plasma Process 41, 1397–1414 (2021). https://doi.org/10.1007/s11090-021-10186-3)

ALGİSİDAL AKTİVİTE