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Materialschonend und effizient entkeimen: Plasmasterilisator für Medizin und Raumfahrt

02.02.2015

Herkömmliche Sterilisationsmethoden wirken nicht mehr gegen alle Erreger. Mit Plasmen lassen sich jedoch auch besonders hartnäckige Bakterienstämme abtöten, zeigt Juniorprofessorin Dr. Katharina Stapelmann vom Lehrstuhl Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik. Sie hat einen eigenen Sterilisator entwickelt, der sich speziell eignet, um medizinisches Besteck materialschonend, aber effizient von Keimen zu befreien. Wie das Wissenschaftsmagazin der RUB „RUBIN“ berichtet, ist das Verfahren aber auch für die Raumfahrt interessant.

Passgenau für den medizinischen Einsatz konzipiert


Das Plasma – der energiereichste Zustand der Materie – ist vielen aus der Natur in Form von Feuer bekannt. Mit kalten Plasmen lassen sich viele Gegenstände effizient sterilisieren.

RUBIN, Foto: Gorczany

Die Sterilisationskammer konzipierte Stapelmann als Schublade im DIN-A4-Format, in die die Standardtabletts für medizinisches Besteck hineinpassen. Sie könnte auch als Sterilcontainer dienen. „Man legt zum Beispiel ein Set für eine Bilddarm-OP in das Gerät ein, sterilisiert und kann den verschlossenen Container dann im Schrank bis zur OP lagern“, erklärt die Forscherin.

Gegenüber herkömmlichen Verfahren ist die Plasmasterilisation energiesparender, schneller und benötigt keine gefährliche Strahlung oder krebserregenden Chemikalien. Anders als Autoklaven, die mit feuchter Hitze arbeiten, ist das Verfahren auch für Kunststoffteile geeignet und schont metallische Gegenstände, die im Autoklaven schnell stumpf werden. Ein Prototyp des Sterilisators existiert bereits. Was nun noch fehlt, ist ein Industriepartner, der das Produkt zur Marktreife bringt.

Keimfrei im All

Damit keine Keime von der Erde ins All gelangen oder aus dem All auf die Erde, werden alle Raumfahrtmaterialien standardmäßig sterilisiert. Doch auch dieser mehrstufige Prozess tötet nicht sämtliche Erreger.

In Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt testete Katharina Stapelmann ihr Verfahren an Metallschrauben, die mit Sporen des besonders hartnäckigen Bakteriums Bacillus pumilis SAFR032 übersät waren. Gegen herkömmliche Sterilisationsmethoden – etwa Autoklaven, chemische Behandlungen oder UV-Strahlen – zeigt dieser Bakterienstamm die bisher höchste Resistenz. Die Plasmabehandlung tötete aber sämtliche Keime in nur fünf Minuten bei 60 Grad Celsius ab.

Ausführlicher Beitrag im Wissenschaftsmagazin RUBIN

Ein ausführlicher Beitrag inklusive Bildmaterial findet sich im Onlinemagazin RUBIN, dem Wissenschaftsmagazin der RUB: http://rubin.rub.de/de/keimfrei-im-weltall. Text und Bilder aus dem Downloadbereich dürfen unter Angabe des Copyrights für redaktionelle Zwecke frei verwendet werden. Sie möchten über neu erscheinende RUBIN-Beiträge auf dem Laufenden bleiben? Dann abonnieren Sie unseren Newsfeed unter http://rubin.rub.de/feed/rubin-de.rss.

Über Katharina Stapelmann

Katharina Stapelmann ist seit dem 1. Februar 2015 neue Juniorprofessorin an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der RUB und leitet die Gruppe „Biomedizinisch Angewandte Plasmatechnik“. Im Dezember 2013 schloss sie ihre Promotion zum Thema „Plasmatechnische und mikrobiologische Charakterisierung von neu-entwickelten VHF-Plasmen“ mit Auszeichnung ab. Nach ihrem Studium der Elektrotechnik und Informationstechnik arbeitete sie seit dem Jahr 2009 als Wissenschaftlerin am Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik, geleitet von Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz, der RUB.

Weitere Informationen

Juniorprofessorin Dr.-Ing. Katharina Stapelmann, Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-29445, E-Mail: stapelmann@aept.rub.de

Angeklickt

Mehr Plasmaforschung in RUBIN
http://rubin.rub.de/de/kunststoffe-dichter-machen

Dr. Julia Weiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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