Physikalische Plasmen in der Medizin

Ausgewählte Plasmaquellen gewinnen bei Entwicklungen im medizinischen und medizintechnischen Bereich zunehmend an Bedeutung. Besonders in der Dermatologie gelangen konventionelle Behandlungsmethoden immer öfter an ihre Grenzen. Mini-Plasma-Jets könnten zukünftig eine patientenfreundliche und kostenschonende Behandlungsmethode darstellen, die einen schnellen Behandlungserfolg ohne die Gefahr einer Resistenzbildung verspricht. Als Grundlage für die Einführung neuer Therapieformen wird seit einigen Jahren das Zusammenspiel der wesentlichen medizinischen Wirkkomponenten von kalten atmosphärischen Plasmen untersucht. Zu ihnen zählen reaktive Stickstoff- und Sauerstoffspezies (RNS, ROS), sowie UV-Strahlung und elektrische Felder. Unter Verwendung unterschiedlicher Plasmen und Zelllinien werden diese Arbeiten vorangetrieben.

So haben auch Wissenschaftler des wirtschaftsnahen Forschungsinstituts Innovent haben in Zusammenarbeit mit der Klinik für Hautkrankheiten in Jena erste Untersuchungen auf diesem Forschungsgebiet durchgeführt. Mit Keimen beimpfte Agarplatten wurden mit unterschiedlichen Plasma-Jet-Quellen behandelt. Die Auswertung der Ergebnisse zeigt eine eindeutige Abhängigkeit der bakteriziden Wirkung von der verwendeten Plasma-Quelle und von der Art der Plasmaanregung. Auffallend sind die Unterschiede in der Wirkung der Plasma-Jets auf verschiedene Bakterien und Pilze. Dabei spielen Faktoren wie Behandlungsdauer und -intensität, Plasma-Leistung und das verwendete Prozessgas eine wichtige Rolle.

Die bisherigen Arbeiten haben gezeigt, dass kalte Atmosphärendruck-Plasmen unter Verwendung definierter Parametersätze antimikrobielle Eigenschaften in-vitro aufweisen, wobei keine zellschädigenden Wirkungen auftreten. Die selektive Anwendung kalter Plasmen für die Behandlung von Wundinfektionen wie auch anderen äußerlichen Hautinfektionen (z.B. Dermatomykosen) könnte somit eine vielversprechende Ergänzung oder Alternative für aktuell etablierte Therapieformen darstellen.

Im Rahmen eines neuen Forschungsprojektes werden die Jenaer Wissenschaftler nun ausgewählte Mini-Jet-Plasmen mit ihren spezifischen Eigenschaften auf ihre Eignung für medizinische Anwendungen untersuchen. Eine umfassende Plasmacharakterisierung ist dabei Grundlage für einen verantwortungsvollen Einsatz der neuen Behandlungsmethode. Neben der physikalischen Charakterisierung der Plasmen steht die Untersuchung der direkten und indirekten Wirkung der Plasmen auf organisches Gewebe im Mittelpunkt der Arbeiten.

In dem Projekt sollen die medizinischen Einsatzgebiete für die verschiedenen Plasmaquellen herausgearbeitet und therapeutische Ansätze erschlossen werden. Bereits jetzt schon wird insbesondere die Behandlung chronischer, mit gegenüber konventionellen Behandlungen resistenten Keimen besiedelter Wunden als besonders vielversprechend angesehen.

Innovent / LK