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 1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext
20.07.2017 | Hochschule RheinMain

nachricht MOLLICool - Mobile thermoelektrische Kühlbandage ausgezeichnet
19.07.2017 | NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen

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: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie

Bildgebung von entstehendem Narbengewebe

20.07.2017 | Biowissenschaften Chemie