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Plasmajet: Argonplasma bei Atmosphärendruck im Kontakt mit einem Finger © Hendrik Bahre

Mit Plasmen Keime töten

31. Mai 2012 in Technologieprojekte, Wissenschaft

Wie man Bakterien, Pilzen und Sporen mit Plasmen den Garaus macht, wollen Forscher der Ruhr-Universität in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrttechnik (DLR) in Köln untersuchen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Projekt „Plasma-Mikroben-Wechselwirkungen im Rahmen der Plasma-basierten Oberflächen-Dekontamination“ mit 710.000 Euro für drei Jahre. Gleich drei Lehrstühle der RUB, aus der Biologie, der Physik und den Ingenieurwissenschaften, tun sich für das Projekt zusammen.

So wirken Plasmen gegen Mikroorganismen

„Dekontamination und Sterilisation mit Plasmen sind vielversprechende Alternativen zu herkömmlichen Dekontaminations- und Sterilisationsprozessen“, sagt Dr. Jan Benedikt, Projektsprecher und Juniorprofessor der AG Gekoppelte Plasma-Festkörpersysteme. Plasmen erzeugen positive und negative Ionen, Radikale, ultraviolette Strahlung und elektrische Felder, die miteinander kombiniert äußerst effektiv gegen Bakterien, Pilze und Sporen sind. Die Forscher können Plasmen bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck einsetzen. Das ermöglicht, lebendes Gewebe zu behandeln und hitzeempfindliche Objekte zu sterilisieren. Wie genau Plasmen und Mikroorganismen wechselwirken, ist bislang noch nicht gut verstanden und soll nun detailliert untersucht werden.

Plasmakomponenten trennen und testen

Das Forscherteam strebt an, verschiedene Plasmakomponenten, zum Beispiel ultraviolette Strahlung und Teilchen, voneinander zu trennen oder einzelne Komponenten gezielt zu verstärken. Um die wirksamsten Komponenten zu identifizieren und ihre Effekte zu charakterisieren, testen die Wissenschaftler sie an Bakterien, bakteriellen Sporen und großen Bio-Molekülen.

Kooperationspartner aus Biologie und Physik

Am Projekt beteiligt sind Wissenschaftler auf den Gebieten der Nicht-Gleichgewichts-Plasmaentladungen und der Mikrobiologie: Prof. Peter Awakowicz (Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik) und Jun.-Prof. Jan Benedikt tragen ihre Expertise zu Plasmaentladungen und Mikroplasmajets bei. Jun.-Prof. Julia Bandow und Prof. Franz Narberhaus (Fakultät für Biologie und Biotechnologie) untersuchen, wie sich Plasmen auf Bakterien und Bio-Makromoleküle auswirken. Am DLR testen die Forscher den Effekt der Plasmen auf bakterielle Endosporen (Dr. Ralf Möller).