Plasma für Anwendungen im Gesundheitswesen
Ein Plasma ist einfach ein ionisiertes Gas mit einem oder mehreren freien Elektronen, wodurch dieses elektrisch leitend wird und auf elektromagnetische Felder anspricht. Die meisten künstlichen Plasmen werden durch Anlegen elektrischer und/oder magnetischer Felder erzeugt. Die Einführung dieser bahnbrechenden Technologie vor einigen Jahrzehnten lieferte einige Verbraucherprodukte, wobei hiervon der in Flachbildfernsehen verwendete Plasmabildschirm der populärste ist. Erst vor kurzem - 1995 - wurde die Plasmatechnologie erstmals in einem medizinischen Gerät eingesetzt. Die Oberflächenmodifikation und die Sterilisation zählten mit zu den ersten Anwendungen. Um neue industrielle Anwendungsmöglichkeiten zu schaffen, wurde das PLASMATECH-Netzwerk gegründet. Sein Ziel besteht darin die Anwendung der umweltfreundlichen Plasmatechnologie im Gesundheitswesen, Lebensmittel- und Umweltsektor zu fördern. Die übergeordnete Zielsetzung war, unterschiedliche Informationen aus der Industrie zusammenzutragen, zu strukturieren und zu verwalten, um neue Entwicklungen anzuregen. Außerdem diente das Netzwerk zum Erfahrungsaustausch mittels Demonstrationstests und Experimenten zwischen den unterschiedlichen Bereichen und der Forschung. Spezialfunktionen der Plasmatechnologien können ebenfalls in Anwendungen eingeführt werden, die die Oberflächenmodifikationen medizinischer Geräte betreffen. Zusätzlich kann die Chemie des Kaltplasmas und das Sputtern, ebenso wie auch die hohe Plasmatemperatur zur Entwicklung und/oder Optimierung von Biomaterialien angewendet werden. Zum Beispiel können die Osteokonduktion in Überzügen und die Osteoinduktion mit Knochenwachstum durch plasmabasierte Verfahren weitergeführt werden. Außerdem können durch Abscheiden und Pfropfen chemische Funktionalitäten mit spezifischen biologischen Funktionen eingeführt werden. Es zeigte sich ebenfalls, dass die Plasmatechnik für die Immobilisierung von Proteinen auf Oberflächen geeignet ist, um so die gewünschte Zellantwort auszulösen. Forscher untersuchten mithilfe des Plasmas auch Techniken für die antimikrobielle Adhäsion und Freisetzung und für Antihafteigenschaften von Proteinen/Makromolekülen, Zellen und Geweben. Mehrere Plasmasterilisatoren stehen bereits kommerziell zur Verfügung, dennoch wird in diesem Bereich noch geforscht, um das volle Potenzial des Plasmaprozesses zur Sterilisation und Reinigung von Oberflächen zu untersuchen. Möglichkeiten, um die Plasmasterilisation zu vervollkommnen, umfassen niedrigen Druck, thermische Effekte, direkte Zerstörung der DNS mit UV-Bestrahlung, Erosion durch intrinsische Photodesorption und Abtöten von Mikroorganismen mit Radikalen.