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 Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro
21.02.2018 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Eva Luise Köhler Forschungspreis für Seltene Erkrankungen 2018 für Tübinger Neurowissenschaftler
21.02.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics