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„Plasma bringt Bakterienwände zum Platzen“

Desinfektion: „Plasma bringt Bakterienwände zum Platzen“

22.03.2010

Foto: Prof. Sigrid Karrer

Prof. Sigrid Karrer;
© Uniklinikum Regensburg

Nie ohne Seife waschen – mit dieser Eselsbrücke merken sich nicht nur Kinder die Himmelsrichtungen leichter, sondern dieses Motto sollten auch Ärzte bei ihren Händen beherzigen, bevor sie operieren. Doch die Hygiene der Zukunft könnte anders aussehen, wie Physiker herausgefunden haben.

Sigrid Karrer arbeitet an der Uniklinik Regensburg und behandelt chronische Wunden von Patienten mit kaltem Plasma, einem elektrisch leitenden Gas, das Bakterien abtöten kann. MEDICA.de sprach mit der Professorin über Hände reinigen ohne Wasser und Seife, einen ganz besonderen Cocktail und Schwimmbäder.


MEDICA.de: Frau Karrer, Hände waschen ohne Wasser und Seife – wie geht das?

Sigrid Karrer: Mit einem Gerät, das so groß ist wie ein Toaster und sich Plasmaspender nennt. Um die Hände zu desinfizieren, hält man sie kurz unter einen Lufthauch aus Plasma-Gas, den das Gerät erzeugt, und sämtliche Keime werden in wenigen Sekunden abgetötet. So lassen sich die Hände nicht nur viel schneller und hautschonender desinfizieren als mit flüssigen Desinfektionsmitteln, sondern auch gründlicher. Denn das Plasma kommt auch in jede kleinste Ritze, die man beim Waschen kaum erreichen kann.

MEDICA.de: Ärzte desinfizieren schon seit einigen Jahren medizinische Instrumente und Geräte mit Plasma. Warum kommen sie erst jetzt dazu, es auch bei Menschen anzuwenden?

Karrer: Eigentlich ist Plasma sehr heiß, denn es ist ein Gas, das durch Strom elektrisch leitend wird, ähnlich wie die Luft bei einem Gewitter. Zur Desinfektion von medizinischen Geräten ist Hitze gut geeignet, auf menschlicher Haut würde es allerdings Verbrennungen auslösen. Doch jetzt ist es Forschern gelungen, auch kaltes Plasma bei Atmosphärendruck zu erzeugen. Dieses Gas hat viel weniger geladene Teilchen und dadurch eine niedrigere Temperatur. Deshalb kann man es nun auch auf biologischem Gewebe wie der menschlichen Haut anwenden.

MEDICA.de: Zurzeit laufen Studien zur Anwendung von solchem kalten Plasma bei Patienten. Beteiligt ist auch das Universitätsklinikum Regensburg, an dem Sie arbeiten. Was untersuchen Sie genau?

Karrer: Wir haben inzwischen zusammen mit Kollegen aus der Schwabinger Hautklinik in München insgesamt über 160 Patienten mit chronischen Wunden behandelt. Die Plasma-Geräte werden vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching entwickelt. Normalerweise werden bei infizierten Wunden Desinfektionsmittel auf die Wunde gegeben oder Antibiotika eingesetzt, aber damit bekommen wir Entzündungen nicht immer in den Griff. Außerdem machen uns Antibiotikaresistenzen zu schaffen.

 
 
Foto: Pillen

Viele Bakterien sind resistent gegen Antibiotika; © SXC

Jetzt behandeln wir die Patienten mit kaltem Plasma. Das einzige, was sie dabei spüren, ist ein Lufthauch auf der Haut, der ungefähr zwei Grad mehr hat als die Raumtemperatur. Die Patienten werden täglich für zwei Minuten mit dem Plasma behandelt, und zwar für die Dauer ihres stationären Aufenthaltes. Mal ist das nur eine Woche, mal sind es drei oder vier Wochen.

MEDICA.de: Und wie ist das Ergebnis?

Karrer: Eine Zwischenauswertung an 36 Patienten zeigte eine hoch signifikante Keimzahlreduktion um 34 Prozent der mit Plasma behandelten Wunden im Vergleich zu Kontrollwunden, die nur auf die herkömmliche Weise desinfiziert wurden. Ob die Wunde dadurch auch schneller heilt, ist aber noch nicht klar. Das müssen wir in weiteren Studien untersuchen.

MEDICA.de: Kann man das Plasma denn nur auf chronischen Wunden anwenden oder auch bei anderen Krankheiten?

Karrer: Bei Hautkrankheiten wie Fußpilz wirkt kaltes Plasma auch. Untersuchungen haben gezeigt, dass die keimabtötende Wirkung sogar durch die Socken funktioniert. Ein Plasmaspender wäre deshalb in Zukunft eine schicke Möglichkeit für Schwimmbäder: Den Fuß einfach kurz unter den Plasmastrahl halten und schon wird der Pilz bekämpft oder die Haut desinfiziert, um Fußpilz vorzubeugen. Und wir untersuchen gerade, ob auch Neurodermitis oder andere Hautkrankheiten mit Juckreiz erfolgreich durch Plasma behandelt werden können. In der Zahnmedizin sind Plasmabehandlungen auch vorstellbar, zum Beispiel bei bakteriellen Zahnfleischentzündungen.

MEDICA.de: Das klingt faszinierend. Einen Haken hat die Sache aber dann doch: Man weiß zwar, dass die Behandlung funktioniert, aber wie das Plasma genau wirkt, weiß man noch nicht. Gibt es denn Vermutungen?

Karrer: Plasma ist ein Cocktail aus verschiedenen Molekülen, der den Bakterien zu schaffen macht. Es handelt sich dabei um freie Radikale, Ozon, Stickoxide, Wasserstoffperoxid und UV-Strahlen – in jeweils sehr geringen Dosen. Tatsache ist aber, dass das Plasma die Bakterienwände zum Platzen bringt und sie dadurch abtötet. Das haben Forscher im Rasterkraftmikroskop beobachtet.

MEDICA.de: Für Keime ist Plasma also tödlich, menschliche Zellen soll es aber nicht angreifen. Warum?

 
 
Foto: mycobacterium tuberculosis

Bakterien sind leichter zu zerstören als menschliche Zellen; © PHIL

Karrer: Weil Bakterien empfindlicher sind. DNA in Bakterien ist im Gegensatz zu menschlichen Zellen nicht nochmal zusätzlich durch eine Zellmembran geschützt und kann folglich leichter zerstört werden. Allerdings sind diese Effekte abhängig von der Dosis des Plasmas.

MEDICA.de: Und welche Nebenwirkungen können Plasmabehandlungen haben?

Karrer: Bisher haben wir keine Hinweise auf Nebenwirkungen. Tests haben gezeigt, dass die Behandlung keine Schäden verursacht, auch nicht im Erbgut. Allerdings sind die Forschungen noch am Anfang und Langzeitstudien gibt es noch keine.

MEDICA.de: Wie schätzen Sie die Zukunft für Plasma in der Medizin ein?

Karrer: Unsere Vision ist es, auch kleine Plasmageräte für Arztpraxen und den Hausgebrauch zu entwickeln. Das könnte zum Beispiel eine Plasmazahnbürste sein, die man kurz vor die Zähne hält und in Sekundenschnelle sind durch den Plasmastrahl Zähne und Zahnfleisch keimfrei. Es sind aber auch noch kleinere Geräte in Form eines Stiftes denkbar, mit denen man Pickel schnell und einfach zu Hause behandeln kann oder mit denen man Wunden rasch und schmerzlos desinfizieren kann. Bis dahin müssen wir aber noch einige Jahre forschen.

Das Interview führte Simone Heimann.
MEDICA.de

 
 

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Foto: Mikrofon

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