Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Plasmen als Werkzeug: EU fördert Projekt Bochumer Plasmaforscher

15.08.2005


Dekontamination in der Medizintechnik


Sporen von Bacillus subtilis vor der Behandlung mit Argon und Wasserstoff ...




Plasmaforscher der Ruhr-Universität beteiligen sich maßgeblich an der Lösung eines der größten Probleme der Medizintechnik: der Kontamination von medizinischen Instrumenten, von Implantaten oder von Gewebe durch Mikroorganismen oder pathogene Biomoleküle. Der Einsatz von Niedertemperaturplasmen als Werkzeug zur Dekontamination kann hier einen entscheidenden Beitrag leisten. Das internationale Projekt BIODECON unter Federführung des Centers of Plasma Science and Technology der RUB fördert die Europäische Union bis 2008 mit insgesamt 1,55 Mio. Euro. Beteiligt sind daran das Fraunhofer Institut (IVV) in Freising, das Joint Research Centre (JRC) in Ispra (Italien), die französische Atomenergiebehörde (CEA) und die Firma ACXYS in Grenoble (Frankreich).



Neues Verfahren mit Plasma-Entladungen

In ihrem Projekt BIODECON erforschen die Wissenschaftler die Wechselwirkung von Niedertemperaturplasmen mit biologischen Systemen. Ziel ist, Plasma-Entladungen als neues Dekontaminationsverfahren zu testen und zu etablieren. Die Kontamination mit Mikroorganismen und Toxinen ist eines der größten Probleme, das sich der Medizintechnik stellt. Einige der am schwersten zu beseitigenden Verunreinigungen, zum Beispiel Prionen (die Erreger der Creutzfeld-Jakob Krankheit), sind resistent gegen Hitze und andere traditionelle Sterilisationsverfahren. Zudem können diese Verfahren sehr teure medizinische Instrumente und zu sterilisierendes menschliches Gewebe schädigen. "Die daraus resultierenden Kosten sind eine Belastung des europäischen Budgets für Gesundheitsvorsorge", sagt Prof. Dr. Peter Awakowicz (Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der RUB), der das Projekt gemeinsam mit dem Bochumer Plasmaphysiker Prof. Dr. Achim von Keudell (Fakultät für Physik und Astronomie) leitet.

"Physics meets biology"

Forscher vom Center of Plasma Science and Technology an der Ruhr Universität koordinieren das Projekt. Das JRC und das IVV sind mit ihrem mikrobiologischen Know-how beteiligt. Die französische Atomenergiebehörde CEA trägt mit ihren Einrichtungen zur sicheren Untersuchung von Prionen, die zu den größten in Europa gehören, bei. Die Firma ACXYS stellt schließlich Atmosphärendruck-Plasmaquellen her. "In dieser Partnerschaft sind in idealer Weise die Expertisen in Plasmaphysik, Mikrobiologie und der kommerziellen Umsetzung von Plasmatechniken gebündelt", sagt Prof. Achim von Keudell.

Forschung mit Niedertemperaturplasmen

Ein Niedertemperaturplasma enthält energetische Teilchen und Radikale. Es entsteht, indem in ein Quellgas Leistung eingekoppelt wird, zum Beispiel durch Anlegen von elektrischen Feldern. Die reaktiven Teilchen in dem Plasma können mit Biomolekülen reagieren und diese zerstören. Damit werden Giftstoffe und pathogene Mikroorganismen inaktiviert. Der einzigartige Vorteil einer Plasma-Entladung ist der Umstand, dass man mit ihnen auch empfindliche Substrate wie hitzeempfindliche Kunststoffimplantate behandeln kann. Das Projekt umfasst Forschung mit Plasmen bei hohen und niedrigen Drücken, die aus unterschiedlichen Quellgasen wie Sauerstoff, Fluor, Wasserstoff, Stickstoff und Argon erzeugt werden.

Grundlagenforschung mit Anwendungspotenzial

In dem Projekt BIODECON spielt die Grundlagenforschung eine entscheidende Rolle. Bisherige Arbeiten der Partner hatten gezeigt, dass Plasmen prinzipiell geeignet sind, zum Beispiel Sporen oder bestimmte Toxine bei niedrigen Temperaturen zu zerstören. Allerdings ist das gesamte Potenzial von Plasmen in diesem Bereich noch größtenteils unerforscht und die Wechselwirkungsmechanismen von Plasmen mit Biomolekülen oder lebenden Zellen sind unbekannt. Um diese Fragen zu beantworten, bestimmen die Forscher die reaktiven Teilchen in den Plasmen mit spektroskopischen Methoden und untersuchen deren Wirkung auf die Biomoleküle mit Infrarotspektroskopie und der mikrobiologischen Analyse. Zudem setzen sie spezielle Teilchenquellen für Atome, Ionen und Photonen ein, um einzelne Wirkmechanismen zu isolieren. "Wir erwarten, dass diese Experimente zur Wechselwirkung von Plasmen mit biologischen Systemen wertvolle Erkenntnisse liefern", so Prof. von Keudell. Langfristiges Ziel des Projekts ist es, den Grundstein zu legen, um neue kommerzielle Plasmaquellen zu entwickeln. Diese sollten ein breites Anwendungsfeld in der Medizintechnik finden und damit die Kosten reduzieren.

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de

Weitere Berichte zu: BIODECON Biomolekül Medizintechnik Mikroorganismus Plasma Teilchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Illegal geschlagenes Holz in Alltagsprodukten aufspüren
21.11.2017 | Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

nachricht DFG-Förderung für weltweit größte Studie zu Einzel-Implantaten im zahnlosen Unterkiefer
21.11.2017 | Deutsche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie