Forschungs- / Wissenstransfer

Kalte Plasmen könnten in der Medizin Großes leisten: Sie unterstützen die Wundheilung, regen die Blutgerinnung an und können bei der Behandlung von Hautkrankheiten und Entzündungen helfen. Außerdem wirken sie desinfizierend und können sogar die Oberfläche von Implantaten so verändern, dass diese vom Körper besser angenommen werden. Doch viele dieser Entwicklungen sind bisher nicht über das experimentelle Stadium hinausgekommen – ihre flächendeckende Verwendung scheitert bislang an der Handhabung der Plasmen, die sich oft nicht zuverlässig einstellen lassen.

Dieses Problem haben Joachim Franzke und sein Team aus der Arbeitsgruppe Miniaturisierung am ISAS nun gelöst. Das neu patentierte „Verfahren zur Ionisierung von gasförmigen Proben mittels dielektrisch behinderter Entladung und zur nachfolgenden Analyse der erzeugten Probenionen in einem Analysegerät“ haben die Wissenschaftler ursprünglich entwickelt, um es in der Analytik zu verwenden, etwa als Ionisierungsquelle für die Massenspektrometrie. Dabei haben sie allerdings auch herausgefunden, mit welchen Gasen man das kalte Plasma zuverlässig zünden kann und wie man welchen Modus erzeugt – denn der Modus eines Plasmas bestimmt über seine Eigenschaften und Einsatzgebiete.

„Mit unserem neuen Verfahren können wir das Plasma nun sehr fein einstellen und damit auf unterschiedlichste Anwendungen hin anpassen“, erläutert Arbeitsgruppenleiter Joachim Franzke. „Wir versprechen uns vielfältige Einsatzmöglichkeiten von dieser Technologie. Die Plasmamedizin ist gerade erst im Kommen, und auch in der Labordiagnostik und für den Nachweis von Schadstoffen können unsere Plasmen eingesetzt werden.“

Das Team um Joachim Franzke wird die Technologie daher nun in neuen Ansätzen für die Plasmamedizin erproben, zum Beispiel in einem aktuellen Gemeinschaftsprojekt mit den ISAS-Kollegen um Kristina Lorenz, bei dem es um die Einsatzmöglichkeiten von Plasmen in der Therapie von Herzkrankheiten geht.

Zusätzliche Informationen:
Kaltes Plasma:
Ein Plasma ist ein Teilchengemisch, das zumindest teilweise aus geladenen Komponenten wie Ionen und freien Elektronen besteht. Man spricht auch vom vierten Aggregatzustand nach fest, flüssig und gasförmig: Einer bereits gasförmigen Materie wurde so viel Energie zugeführt, dass sich nun auch Elektronen aus den Molekülen lösen. Das verleiht ihr spezielle physikalische Eigenschaften und ein charakteristisches Leuchten. In der Natur treten Plasmen häufig auf: Etwa als Blitze oder als Flammen eines Feuers. Anders als diese natürlichen Plasmen erhitzen sich so genannte kalte oder nichtthermische Plasmen nur auf Raumtemperatur, weil die enthaltenen Teilchensorten sehr unterschiedliche Temperaturen haben. Im Fall des nun patentierten Plasmas sorgt die Technik der dielektrisch behinderten Entladung (dielectric barrier discharge, DBD) für diesen Effekt.

Vario-Plasma:
Das ISAS hat seine Expertise und sein technologisches Know-How im Bereich der Erzeugung kalter Plasmen unter dem Technologieangebot „Vario-Plasma“ zusammengefasst. Ziel des Angebotes ist es, Partner sowohl aus der Industrie im Bereich der Gerätehersteller als auch Anwender aus unterschiedlichen Bereichen wie Plasmamedizin oder Lebensmittelsicherheit anzusprechen und von den Vorteilen der neuen Technologie zu begeistern.
Informationen zum „Vario-Plasma“ unter https://www.isas.de/transfer-service/technologieangebote/vario-plasma.

Über das ISAS:
Das Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS – e.V. treibt die Entwicklung analytischer Technologien als Baustein des wissenschaftlichen, sozialen und wirtschaftlichen Fortschritts voran. Durch die Kombination unseres Fachwissens aus Chemie, Biologie, Physik und Informatik machen wir messbar, was heute noch nicht gemessen werden kann. Mit unseren Innovationen möchten wir die Prävention und Frühdiagnose von Krankheiten verbessern und schnellere und präzisere Therapien ermöglichen.
Das Institut wurde vor mehr als 60 Jahren in Dortmund gegründet und hat etwa 200 Mitarbeiter an zwei Dortmunder Standorten sowie einem Standort in Berlin-Adlershof.
Weitere Informationen unter http://www.isas.de.
 
Über die Leibniz-Gemeinschaft:
Das ISAS ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, die 91 selbständige Forschungseinrichtungen verbindet. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen u.a. in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.600 Personen, darunter 9.500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,7 Milliarden Euro.
Weitere Informationen unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de.

Verantwortlich für den Text: Tinka Wolf, Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften – ISAS – e.V.
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