Kühles Plasma tötet resistente Keime

Schwer zu bekämpfenden Bakterien könnte es künftig auch ohne Antibiotika an den Kragen gehen. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching haben zwei Geräte entwickelt, die mit niedrigtemperiertem Plasma die Hände von Ärzten und chronische Wunden von Patienten effektiv von Keimen befreien. Ihre Ergebnisse publizierten die Forscher in der November-Ausgabe Fachzeitschrift New Journal of Physics.

Als Plasma wird der sogenannte vierte Aggregatzustand bezeichnet. Dabei handelt es sich um Gase, deren Atomen – zum Beispiel durch Einwirkung einer angelegten Spannung – Elektronen entrissen wurden. Das Resultat ist eine Mischung aus positiv geladenen Ionen und freien Elektronen sowie intakten neutralen Atomen. Bei Niedrigtemperaturplasma ist der Anteil der Ionen und Elektronen relativ gering.

Solche ionisierten Gase werden in der Medizin bereits zum Sterilisieren von chirurgischen Instrumenten eingesetzt. Die neuen Geräte machen die Technik jetzt auch für biologisches Gewebe einsetzbar, indem sie Plasma erzeugen, das nur die Keime, nicht aber gesunde menschliche Zellen schädigt.

Dies gelang den Forschern im Fall des Desinfektionsplasmas, indem sie ein elektrisches Feld erzeugten, das die umgebende Luft ionisiert und einen kalkulierten Mix aus antibakteriell wirkenden Molekülen – etwa freie Sauerstoff- und Stickstoff-Radikale und Wasserstoffperoxid – sowie ultraviolettes Licht erzeugt. Dadurch werden die Bakterien auf der Haut bereits nach einigen Sekunden abgetötet, was Ärzten das minutenlange Hände- und Unterarmschrubben mit Seife und Bürste ersparen könnte. Das zweite Gerät zur Desinfektion von Wunden, das mit Argon-Plasma arbeitet, entfaltet laut den Forschern sogar eine langfristige Wirkung und unterbindet das Bakterienwachstum über die Behandlung hinaus. (vsz)