Studien

Übersichtsarbeiten

E
C
Wiegand, C., & Elsner, P. (2017). Plasmamedizin – Kaltes Plasma zur Behandlung von Hautinfektionen. Aktuelle Dermatologie, 43(08/09), 339–345. https://doi.org/10.1055/s-0043-112681

Plasma, der vierte Aggregatzustand der Materie, ist ein ionisiertes Gas und kann technisch aus Gasen wie Argon, Helium, Stickstoff, Sauerstoff oder Luft bei Normaldruck und niedrigen Temperaturen hergestellt werden. Dieses „kalte atmosphärische Plasma“ (KAP) besteht dann aus einer Mischung von reaktiven Spezies wie angeregten Molekülen, geladenen Partikeln, reaktiven Sauerstoff- und Stickstoffspezies sowie UV-Strahlung. Diese Komponenten tragen zur antimikrobiellen Wirkung des Plasmas bei, vermitteln aber auch Effekte gegen Parasiten, Phagen und Viren sowie gegen Malignomzellen. KAPs können daher zur Sterilisation von Oberflächen, zur Dekontamination von Lebensmitteln, in der Dermatologie und der Zahnheilkunde eingesetzt werden. KAPs haben darüber hinaus als alternative antiseptische Therapie zur Anwendung von lokalen Antibiotika bei nicht-systemischen Infektionen rapide an Bedeutung gewonnen. Aufgrund des vielseitigen Wirkprinzips ist die Entwicklung bakterieller Resistenzen gegen KAP unwahrscheinlich.

URL: http://www.thieme-connect.de/DOI/DOI?10.1055/s-0043-112681

E
C
Izadjoo M, Zack S, Kim H, Skiba J. Medical applications of cold atmospheric plasma: state of the science. J Wound Care. 2018 Sep 1;27(Sup9):S4-S10. doi: 10.12968/jowc.2018.27.Sup9.S4. PMID: 30207843.

Kalte atmosphärische Plasmen (Cold Atmospheric Plasmas, CAP) werden in vielen medizinischen Bereichen eingesetzt und haben sich zu einer vielversprechenden medizinischen Technologie entwickelt. CAP-erzeugende Geräte sind sicher und einfach zu bedienen und können dank der Fortschritte in der Elektronik und bei den Mikrochips heute kostengünstig hergestellt werden. Eine Hauptanwendung von CAP ist die Verwendung als antimikrobielle Technologie mit breitem Wirkungsspektrum. Angesichts der hohen Zahl von Infektionen, die durch arzneimittelresistente Mikroorganismen verursacht werden, ist eine nicht-antibiotische Behandlungsmethode wie die CAP sehr vielversprechend, insbesondere im Bereich der Wundversorgung. Zusätzlich zu ihren antimikrobiellen Eigenschaften verbessert die CAP-Behandlung die Wundheilung, indem sie die Mikrozirkulation der Haut, die Stimulation von Monozyten und die Proliferation von Keratinozyten fördert. Zahnärzte verwenden CAP zur Desinfektion von Zähnen, zur Steigerung der Fibroblastenaktivität des Zahnfleisches und sogar zur Zahnaufhellung. CAP kann das Tumorwachstum bekämpfen, indem es die Wirksamkeit von Antitumortherapeutika erhöht, apoptotische Signalwege reaktiviert oder wachstumsrelevante Genorte herunterreguliert. Die meisten gesundheitsbezogenen Forschungen zu CAP wurden in den letzten 15 Jahren durchgeführt; das Feld ist relativ jung und benötigt zusätzliche Forschung sowie eine Bestätigung der vorhandenen Literatur. Dieser Bericht soll dem Leser einen Überblick über die therapeutische Anwendung der Kaltplasmatechnologie geben.

Stichworte: antimikrobiell; kaltes atmosphärisches Plasma (CAP); therapeutische Plasmen; Wundbehandlung.

(Übersetzt aus dem Englische mit DeepL)

URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30207843/, zuletzt abgerufen am 22.12.2022

E
C
Karrer, S., & Arndt, S. (2015). Plasmamedizin in der Dermatologie: Wirkmechanismen und Anwendungsmöglichkeiten. Der Hautarzt, 66(11), 819–828. https://doi.org/10.1007/s00105-015-3686-x

Die Plasmamedizin hat sich in den letzten Jahren zu einem innovativen Forschungsge- biet mit großem Potenzial entwickelt. Seit der Entwicklung von Niedertemperaturplasmen stehen neue, fassettenreiche Anwendungs- möglichkeiten in der Medizin zur Verfügung. So hat sich eine multidisziplinäre Interessen- gruppe aus Medizinern, Physikern und Biologen gebildet, die gemeinsam versuchen, die Plasmamedizin zu verstehen und sowohl klinische als auch wissenschaftliche Fragestellungen zu beantworten. Für die Dermatologie werden neue Horizonte in der Wundheilung, Geweberegeneration, Behandlung von Hautinfektionen und Bekämpfung von Tumorerkrankungen eröffnet. Die größte Herausforderung bei der Einführung der Plasmamedizin in den klinischen Alltag wird es jedoch sein, die Kenntnis über die genauen Wirkmichanismen von Plasma auf Zellebene weiter zu vertiefen. Nur so kann eine sichere Anwendung von Plasma am Patienten gewährleistet werden.

Allgemeine Wirksamkeit

E
C
Braný D, Dvorská D, Halašová E, Škovierová H. Cold Atmospheric Plasma: A Powerful Tool for Modern Medicine. Int J Mol Sci. 2020 Apr 22;21(8):2932. doi: 10.3390/ijms21082932. PMID: 32331263; PMCID: PMC7215620.

Die Verwendung von kaltem Atmosphärenplasma in klinischen Studien ist hauptsächlich auf die Behandlung chronischer Wunden beschränkt, aber seine Anwendung in einem breiten Spektrum medizinischer Bereiche ist jetzt das Ziel vieler Analysen. Es ist daher wahrscheinlich, dass sein Anwendungsspektrum in Zukunft erweitert werden wird. Es hat sich gezeigt, dass kaltes atmosphärisches Plasma die mikrobielle Belastung ohne bekannte signifikante negative Auswirkungen auf gesundes Gewebe reduziert, was seine mögliche Anwendung bei allen mikrobiellen Infektionsherden verbessern dürfte. Es hat sich auch gezeigt, dass es antitumorale Wirkungen hat. Darüber hinaus wirkt es proliferativ auf Stammzellen und andere kultivierte Zellen, und die stark erhöhten Stickoxidwerte haben eine sehr wichtige Wirkung auf diese Proliferation. Die Verwendung von kaltem Atmosphärenplasma kann sich auch positiv auf die Immuntherapie bei Krebspatienten auswirken. Schließlich ist es möglich, dass der Einsatz von Plasmageräten nicht auf Oberflächenstrukturen beschränkt bleibt, denn die derzeitigen Bemühungen, ausreichend kleine Mikroplasmageräte zu entwickeln, könnten sehr wahrscheinlich zu einer Anwendung in subkutanen und inneren Strukturen führen. Diese Studie fasst die verfügbare Literatur über die Wirkungsmechanismen von kaltem Plasma zusammen und analysiert seine derzeitige In-vivo- und In-vitro-Anwendung, vor allem in den Bereichen regenerative Medizin, Zahnmedizin und Onkologie.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7215620/

E
C
Isbary G, Heinlin J, Shimizu T, Zimmermann JL, Morfill G, Schmidt HU, Monetti R, Steffes B, Bunk W, Li Y, Klaempfl T, Karrer S, Landthaler M, Stolz W. Successful and safe use of 2 min cold atmospheric argon plasma in chronic wounds: results of a randomized controlled trial. Br J Dermatol. 2012 Aug;167(2):404-10. doi: 10.1111/j.1365-2133.2012.10923.x. Epub 2012 Jul 10. PMID: 22385038; PMCID: PMC7161860.

Background: The development of antibiotic resistance by microorganisms is an increasing problem in medicine. In chronic wounds, bacterial colonization is associated with impaired healing. Cold atmospheric plasma is an innovative promising tool to deal with these problems.

Objectives: The 5-min argon plasma treatment has already demonstrated efficacy in reducing bacterial numbers in chronic infected wounds in vivo. In this study we investigated a 2-min plasma treatment with the same device and the next-generation device, to assess safety and reduction in bacterial load, regardless of the kind of bacteria and their resistance level in chronic wounds.

Methods: Twenty-four patients with chronic infected wounds were treated in a prospective randomized controlled phase II study with 2 min of cold atmospheric argon plasma every day: 14 with MicroPlaSter alpha device, 10 with MicroPlaSter beta device (next-generation device) in addition to standard wound care. The patient acted as his/her own control. Bacterial species were detected by standard bacterial swabs and bacterial load by semiquantitative count on nitrocellulose filters. The plasma settings were the same as in the previous phase II study in which wounds were exposed for 5 min to argon plasma.

Results: Analysis of 70 treatments in 14 patients with the MicroPlaSter alpha device revealed a significant (40%, P<0.016) reduction in bacterial load in plasma-treated wounds, regardless of the species of bacteria. Analysis of 137 treatments in 10 patients with the MicroPlaSter beta device showed a highly significant reduction (23.5%, P<0.008) in bacterial load. No side-effects occurred and the treatment was well tolerated.

Conclusions: A 2-min treatment with either of two cold atmospheric argon plasma devices is a safe, painless and effective technique to decrease the bacterial load in chronic wounds.

E
C
Koban, Ina. Untersuchungen zu Atmosphärendruckplasmen als Therapieoption gegen Periimplantitis und Paradontitis in vitro. 02.05.2012. Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018). URL: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001229-5

Die Zahl von Parodontitispatienten steigt jährlich an. Außerdem wurden vermehrt Implantate insertiert, die analog zur Parodontitis von Periimplantitis betroffen sind. Ursächlich für beide Erkrankungen sind Biofilme. Es gibt keine befriedigenden Methoden zur Biofilmentfernung, die außerdem eine wundheilungsfördernde Oberfläche erzeugen. Daher werden neue Behandlungsmethoden benötigt. In dieser Arbeit wurde drei Biofilmmodelle mit C. albicans, S. mutans und Speichelmikroorganismen mit drei verschiedenen Plasmaquellen (kINPen09, Hohlelektroden-DBD, Volumen-DBD) sowie zwei verschiedenen Gasmischungen (Argon und Argon+1% O2) jeweils 1, 2, 5 und 10 min mit Plasma behandelt. Als Positivkontrolle wurde Chlorhexidin mitgeführt. Außerdem wurden verschiedene Titanbearbeitungsformen (maschiniert, diamantbearbeitet, pulverbestrahlt sowie geätzt und gestrahlt) mit Argon+1%O2-Plasma mittels kINPen09 behandelt. Anschließend wurden die Elementzusammensetzung, der Kontaktwinkel sowie die Ausbreitung von osteoblastenartigen Zellen MG-63 auf diesen Oberflächen bestimmt. SLactive􀂓 wurde hierbei als Positivkontrolle verwendet. Um eine potentielle Anwendung in der Parodontologie zu prüfen, wurden diese Untersuchungen auch auf Dentin durchgeführt. Alle Plasmaquellen und –parameter wirkten antimikrobiell. Die Zerstörung der Zellen wurde im Rasterelektronenmikroskop deutlich. Hierbei reduzierte die Volumen-DBD die Koloniebildenden Einheiten um circa 5 log-Stufen und wies damit die höchste antimikrobielle Wirksamkeit auf. Sauerstoffzumischung führte nur bei der Hohlelektroden-DBD zu einer erhöhten antimikrobiellen Wirksamkeit. Die Plasmabehandlung reduzierte die Kontaktwinkel auf allen Oberflächen teilweise bis in den superhydrophilen Bereich. EDX-Analysen zeigten eine Reduktion der Masseprozent von Kohlenstoff sowie eine Erhöhung des Sauerstoffgehalts aller Oberflächen nach Plasmabehandlung. Die Ausbreitung der Osteoblasten war auf den plasmabehandelten Oberflächen signifikant höher als auf den unbehandelten Oberflächen und konnte sogar die Werte der hydrophilen SLactive􀂓-Oberfläche übersteigen. Diese Effekte konnten sowohl auf Titan als auch auf Dentin nachgewiesen werden. Da Plasma antimikrobiell wirkt und, wie in weiterführenden Versuchen gezeigt werden konnte, auch Biofilm entfernt, eignet es sich zur Therapie der Periimplantitis und Parodontitis. Außerdem wird die Oberfläche biokompatibler, wodurch die Wundheilung gefördert werden könnte. Da Plasma weitere wundheilungsstimulierende Faktoren beinhaltet, stellt es in Zukunft eine Erfolg versprechende Therapieoption für die Behandlung von Parodontitis und Periimplantits dar.

E
C
Wandke, Dirk. Medizinisch nutzbare Effekte durch eine dielektrisch behinderte Entladung (DBD): Untersuchungen zu Anwendungssicherheit und Therapieoptionen. 24.04.2012. Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)

Ziel dieser Arbeit war die Darstellung der physikalischen Charakteristik der zu untersuchenden DBD-Plasmaquelle. Außerdem sollte orientierend gezeigt werden, dass die entwickelte und geprüfte Plasmaquelle in dieser Konzeption biologisch verträglich ist und eine klinisch relevante Bakterienreduktion in vitro (RF) ermöglicht. Für die Risikobewertung wurden Untersuchungen der zu erwartenden UV-Belastung nach gültiger Referenzierung (ICNIRP), Ex-vivo-Studien mit Behandlung von Hautbiopsien sowie In-vivo-Studien am Mausmodell durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass bei keimwirksamen Behandlungsdosen mit großer therapeutischer Breite keine schädigungsrelevanten UV-Dosen appliziert wurden und weder ex vivo noch in vivo mikroskopische Schädigungen im Hautzellverband auftraten. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass die charakterisierte und geprüfte DBD-Plasmaquelle für die Behandlung humaner Haut geeignet erscheint, was durch weiterführende Untersuchungen in vitro, ex vivo und in vivo in größeren Untersuchungsserien abzusichern ist. Anhand der Daten kann als potenzielle Behandlungsindikation die antimikrobielle Hautbehandlung abgeleitet werden, z.B. MRSA-Dekontamination oder die Behandlung von oberflächlichen Hautinfektionen.

URL: https://epub.ub.uni-greifswald.de/frontdoor/index/index/year/2012/docId/940

E
C
Hammann, Aylin. Antiseptische Wirksamkeit von Tissue tolerable plasma (TTP) im Vergleich zu zwei Wundantiseptika an artifiziell bakteriell kontaminierten Augen von Schlachtschweinen. 18.04.2013. Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)

Zielsetzung: Antiseptische Wirkstoffe, die die Cornea des Auges nicht schädigen, werden üblicherweise auch von Wunden toleriert. Deshalb wurden am frisch enukleierten artifiziell bakteriell kontaminierten Auge vom Schlachtschwein zwei Wundantiseptika mit der Wirksamkeit und Verträglichkeit von tissue tolerable plasma (TTP) verglichen, um Schlussfolgerungen für den Einsatz von TTP auf Wunden ableiten zu können. Methode: Die entnommenen Augen wurden in Balanced Salt Solution (BSS) überführt, die Cornea mit Staphylococcus aureus bzw. Pseudomonas aeruginosa kontaminiert und für 15 min im Brutschrank bei 37°C inkubiert. Die Erregermenge wurde durch Abspülen der Cornea mit BSS ermittelt (108 KBE/ml). Zur Testung der antiseptischen Lösungen wurden die Corneae mit jeweils 100 !l Prüflösung benetzt. Nach 1 min Einwirkzeit für 10% PVP-Iod bzw. 10 min für 0,04% Polihexanid wurden die Augen mit Inaktivatorlösung abgespült. Zur Testung von TTP (gepulster Modus) wurden die Augen für 58 s komplett mäanderförmig mit 5 mm Abstand zum Plasma-Pen mit dem Plasma bzw. der Gaskontrolle abgefahren und danach mit BSS abgespült. Aus den Abspülflüssigkeiten wurden durch Differenz der logarithmierten Vor- und Nachwerte die Reduktionsfaktoren (RF) berechnet. Ergebnisse: Gegenüber beiden Testorganismen waren alle eingesetzten Arten von TTP signifikant wirksamer (p < 0,001) als die zum Vergleich getesteten Antiseptika (für TTP Reduktionsfaktor RF 2,4 – 2,9, für die Antiseptika RF 1,7 – 2,1). Argongas (Kontrolle für TTP) war analog zu BSS (Kontrolle für die Antiseptika) unwirksam. Die Corneae wurde histologisch ohne Unterschied weder durch die Antiseptika noch durch TTP geschädigt. Schlussfolgerung: Auf Grund der identischen Verträglichkeit von TTP im Vergleich zu den geprüften Wundantiseptika erscheint die Anwendung von TTP auf Wunden grundsätzlich möglich. Der Vorteil von TTP ist dabei nicht nur die höhere antiseptische Wirksamkeit, sondern vor allem die mit der Plasmabehandlung verbundene Energiezufuhr.

URL: https://epub.ub.uni-greifswald.de/frontdoor/index/index/year/2013/docId/1111

E
C
Tim Maisch et al.. Decolonisation of MRSA, S. aureus and E. coli by Cold-Atmospheric Plasma Using a Porcine Skin Model In Vitro. 27.04.2012. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0034610

In den letzten zwanzig Jahren wurden immer weniger neue antibakterielle Wirkstoffe von der amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA zugelassen, während parallel dazu die Resistenzsituation bei multiresistenten Bakterien zunahm. So führten gemeinschaftlich und nosokomial erworbene Infektionen mit resistenten Bakterien zu einem Rückgang der Wirksamkeit der Standardtherapie, einer Verlängerung der Behandlungszeit und einem Anstieg der Kosten im Gesundheitswesen. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Anwendbarkeit von kaltem atmosphärischem Plasma zur Dekolonisierung von grampositiven (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA), Methicillin-empfindlicher Staphylococcus aureus) und gramnegativen Bakterien (E. coli) anhand eines Ex-vivo-Schweinehautmodells zu demonstrieren. Es wurden frisch entnommene Hautproben von sechs Monate alten weiblichen Schweinen (Rasse: Pietrain) verwendet. Nach dem Auftragen von reinen Bakterien auf die Oberfläche der Explantate wurden diese bis zu 15 Minuten lang mit kaltem atmosphärischem Plasma behandelt. Es wurden zwei verschiedene Plasmageräte bewertet. Bereits nach 6 Minuten Plasmabehandlung wurde eine Dekolonisierungseffektivität von 3 log10 Schritten erreicht. Längere Plasmabehandlungszeiten erzielten unabhängig von den verwendeten Bakterienstämmen eine Abtötungsrate von 5 log10 Schritten. Histologische Auswertungen von unbehandelten und behandelten Hautarealen nach der Behandlung mit kaltem atmosphärischem Plasma innerhalb von 24 Stunden zeigten keine morphologischen Veränderungen sowie keinen signifikanten Grad an Nekrose oder Apoptose, die mit dem TUNEL-Test bestimmt wurden, was darauf hindeutet, dass die Schweinehaut noch vital ist. Diese Studie zeigt zum ersten Mal, dass kaltes atmosphärisches Plasma in der Lage ist, Bakterien sehr effizient abzutöten, wenn es auf eine intakte Hautoberfläche aufgetragen wird. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von kaltem atmosphärischem Plasma als eine neue mögliche Behandlungsoption für die Dekolonisierung der menschlichen Haut von Bakterien bei Patienten in der Zukunft, ohne das umliegende Gewebe zu schädigen.

URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0034610

E
C
Melanie Esther Sziegoleit. (2022). Kaltplasmatherapie in der postoperativen Wundversorgung: Interventionsstudie zur Anwendung von Kaltplasmatherapie an frisch angelegten Tracheostomata und den Entnahmestellen von Radialis-Transplantaten. Ludwig-Maximilians-Universität zu München.

Physikalische Wirkung

E
C
Ex vivo human skin experiments for the evaluation of safety of new cold atmospheric plasma devices, G. Isbary and J. Koeritzer, A. Mitra, Y-F. Li, T. Shimizu, J. Schroeder, W. Stolz, G. E. Morfill, J. Schegel and J. L. Zimmermann, Clinical Plasma Medicine Journal, online: http://dx.doi.org/10.1016/j.cpme.2012.10.001 (2012).

Cold atmospheric plasma is an innovative tool in medicine and hygiene. However, there are no regulations or recommendations for experiments to prove the safety of upcoming devices yet. Healthy ex vivo human skin samples were treated with new upcoming plasma devices (FlatPlaSter 2.0 and MiniFlatPlaSter) for safety purposes. The results indicate—besides the safety measurements/calculations of toxic by-products (O3, NO, and NO2) and the UV power density—that a plasma treatment of up to 2 min is tolerable for the skin (histology and electron microscopy experiments) and safe concerning DNA damages (gamma-H2AX stain assay).

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2212816612000029?via%3Dihub

E
C
Rutkowski, Rico. Klinische Risikobetrachtung zur medizinischen Anwendung kalter Atmosphärendruckplasmen. 04.07.2018. Universität Greifswald, Universitätsmedizin.

E
C
The dynamics of ozone generation and mode transition in air surface micro-discharge plasma at atmospheric pressure, T. Shimizu, Y. Sakiyama, D. B. Graves, J. L. Zimmermann and G. E. Morfill, New Journal of Physics 14 103028 (2012).

We present the transient, dynamic behavior of ozone production in surface micro-discharge (SMD) plasma in ambient air. Ultraviolet absorption spectroscopy at 254 nm was used to measure the time development of ozone density in a confined volume. We observed that ozone density increases monotonically over 1000 ppm for at least a few minutes when the input power is lower than ∼0.1 W/cm2. Interestingly, when input power is higher than ∼0.1 W/cm2, ozone density starts to decrease in a few tens of seconds at a constant power density, showing a peak ozone density. A model calculation suggests that the ozone depletion at higher power density is caused by quenching reactions with nitrogen oxides that are in turn created by vibrationally excited nitrogen molecules reacting with O atoms. The observed mode transition is significantly different from classical ozone reactors in that the transition takes place over time at a constant power. In addition, we observed a positive correlation between time-averaged ozone density and the inactivation rate of Escherichia coli on adjacent agar plates, suggesting that ozone plays a key role in inactivating bacteria under the conditions considered here.

URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/14/10/103028

Mikrobielle Wirkung

E
C
Atmospheric air plasma - sterilization against spores and other microorganisms of clinical interest, T. Klämpfl, G. Isbary, T. Shimizu, J. L. Zimmermann, Y-F. Li, W. Stolz, J. Schlegel, G. E. Morfill and H-U. Schmidt, Applied Environ Microbiology 78(15):5077-82 (2012).

Physical cold atmospheric surface microdischarge (SMD) plasma operating in ambient air has promising properties for the sterilization of sensitive medical devices where conventional methods are not applicable. Furthermore, SMD plasma could revolutionize the field of disinfection at health care facilities. The antimicrobial effects on Gram-negative and Gram-positive bacteria of clinical relevance, as well as the fungus Candida albicans, were tested. Thirty seconds of plasma treatment led to a 4 to 6 log(10) CFU reduction on agar plates. C. albicans was the hardest to inactivate. The sterilizing effect on standard bioindicators (bacterial endospores) was evaluated on dry test specimens that were wrapped in Tyvek coupons. The experimental D(23)(°)(C) values for Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus atrophaeus, and Geobacillus stearothermophilus were determined as 0.3 min, 0.5 min, 0.6 min, and 0.9 min, respectively. These decimal reduction times (D values) are distinctly lower than D values obtained with other reference methods. Importantly, the high inactivation rate was independent of the material of the test specimen. Possible inactivation mechanisms for relevant microorganisms are briefly discussed, emphasizing the important role of neutral reactive plasma species and pointing to recent diagnostic methods that will contribute to a better understanding of the strong biocidal effect of SMD air plasma.

URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22582068/

E
C
“Contact-free

E
C
Contact-free inactivation of Candida albicans biofilm by cold atmospheric air plasma, T. Maisch, T. Shimizu, G. Isbary, J. Heinlin, S. Karrer, Y.-F. Li, G. Morfill and J. L. Zimmermann, Applied and Environmental Microbiology 78(12):4242-7 (2012).

Candida albicans is one of the main species able to form a biofilm on almost any surface, causing both skin and superficial mucosal infections. The worldwide increase in antifungal resistance has led to a decrease in the efficacy of standard therapies, prolonging treatment time and increasing health care costs. Therefore, the aim of this work was to demonstrate the applicability of atmospheric plasma at room temperature for inactivating C. albicans growing in biofilms without thermally damaging heat-sensitive materials. This so-called cold atmospheric plasma is produced by applying high voltage to accelerate electrons, which ionize the surrounding air, leading to the production of charged particles, reactive species, and photons. A newly developed plasma device was used, which exhibits a large plasma-generating surface area of 9 by 13 cm (117 cm2). Different time points were selected to achieve an optimum inactivation efficacy range of ≥3 log10 to 5 log10 reduction in CFU per milliliter, and the results were compared with those of 70% ethanol. The results obtained show that contact-free antifungal inactivation of Candida biofilms by cold atmospheric plasma is a promising tool for disinfection of surfaces (and items) in both health care settings and the food industry, where ethanol disinfection should be avoided.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3370520/

E
C
Effects of cold atmospheric plasmas on adenoviruses in solution, J. L. Zimmermann, K. Dumler, T. Shimizu, G. E. Morfill, A. Wolf, V. Boxhammer, J. Schlegel, B. Gansbacher and M. Anton, J. Phys. D: Appl. Phys. 44 505201 (2011).

Experiments were performed with cold atmospheric plasma (CAP) to inactivate adenovirus, a non-enveloped double stranded DNA virus, in solution. The plasma source used was a surface micro-discharge technology operating in air. Various plasma diagnostic measurements and tests were performed in order to determine the efficacy of CAPs and to understand the inactivation mechanism(s). Different stages of the adenovirus 'life cycle' were investigated—infectivity and gene expression as well as viral replication and spread. Within 240 s of CAP treatment, inactivation of up to 6 decimal log levels can be achieved.

URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0022-3727/44/50/505201/meta

E
C
Investigation of the mutagenic potential of cold atmospheric plasma at bactericidal dosages, V. Boxhammer, Y-F. Li, J. Köritzer, T. Shimizu, T. Maisch, G. E. Morfill, J. Schlegel and J. L. Zimmermann, Mutation Research in press DOI: 10.1016/j.mrgentox.2012.12.015 (2013)

In the past few years, cold atmospheric plasma (CAP) has evolved into a new tool in the fight against nosocomial infections and antibiotic-resistant microorganisms. The products generated by the plasma-electrons, ions, reactive species and UV light-represent a 'lethal cocktail' for different kinds of pathogen, which opens up possible applications in hygiene and medicine. Nevertheless, to ensure the safe usage of CAP on skin (e.g., to treat wounds or skin diseases) several pre-clinical in vitro studies have to be performed before implementing clinical trials on humans. In the study presented here, inactivation experiments with Escherichia coli were carried out to identify the necessary plasma dosage for a 5 log reduction: with a small hand-held battery-operated CAP device, these disinfection properties were achieved after application during 30s. This and higher plasma dosages were then used to analyze the mutagenicity induced in V79 Chinese hamster cells-to furthermore define a 'safe application window'-with the HPRT (hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase) mutation assay. The results show that a CAP treatment of up to 240 s and repeated treatments of 30s every 12h did not induce mutagenicity at the Hprt locus beyond naturally occurring spontaneous mutations.

URL: http://mediatum.ub.tum.de/node?id=1211916&change_language=en

Sonstige Literatur

E
C
BOOK: Textbook of good clinical practice in cold plasma therapy. Metelmann, H.-R., Von Woedtke, T., Weltmann, K.-D., & Emmert, S. (2022).

Dieses Lehrbuch trägt dem wachsenden internationalen Bedarf an einem praktischen Handbuch Rechnung, das Ärzten die Anwendung von kaltem Atmosphärendruckplasma (CAP) in der täglichen Patientenversorgung vermittelt. Das Buch führt die Leser in das Konzept von CAP ein, erklärt, wie es funktioniert und wie sicher es ist, bevor es verschiedene Krankheiten und andere medizinische Indikationen für seine Anwendung beschreibt. Anschließend bietet das Buch Leitlinien für die tägliche klinische Praxis, z. B. für die Behandlung chronischer Wunden, die Dekontamination infizierter Hautläsionen und die Inertisierung multiresistenter Bakterien, sowie einen detaillierten Überblick über Plasmageräte. Abschließend werden organisatorische Aspekte angesprochen, die für die Pflege und Aufrechterhaltung von Qualitätsstandards bei der Anwendung von kaltem medizinischem Plasma unerlässlich sind. Dieses Lehrbuch bietet eine einzigartige Bildungsressource und liefert relevante Informationen über die Plasmamedizin als eine aufstrebende multidisziplinäre Disziplin. Praktiker werden diesen integrierten, umfassenden Leitfaden zu schätzen wissen, der auch für fortgeschrittene Studenten der Medizin und Zahnmedizin sowie für Krankenschwestern und -pfleger geeignet ist, die in plasmagestützten medizinischen Teams arbeiten.

URL: Textbook of Good Clinical Practice in Cold Plasma TherapySpringerhttps://link.springer.com › book

Sonstige Veröffentlichungen

E
C
S2K-Leitlinien: Rationaler therapeutischer Einsatz von kaltem physikalischem Plasma

Deutsche Gesellschaft für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie (DGMKG). (2022). S2K-Leitlinien: Rationaler therapeutischer Einsatz von kaltem physikalischem Plasma. https://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/053-054.html

Consent Management Platform von Real Cookie Banner