Technologie.

Cold Atmospheric Plasma-Aerosol: Ein zweifaches Wirkprinzip.

Cold Atmospheric Plasma-Aerosol (CAP-A) verbindet die Wirkmechanismen von Kaltplasma und Aerosol. Die Technologie inaktiviert oberflächenaktive Mikroorganismen und schafft ein vorteilhaftes Wundmilieu.

Wie entsteht CAP-A?

Kaltplasmaprodukte wie Reactive Oxygen Species (ROS) werden aus Strom und Umgebungsluft an der Kaltplasmaquelle erzeugt (1). Aerosol wird aus Wasser mit einem Ultraschallvernebler generiert (2). Die Mischkammer fusioniert beide Komponenten zu Cold Atmospheric Plasma-Aerosol (3). CAP-A wird am Patienten angewendet (4).

Die Wirkweise von CAP-A.

Diagramm zur Darstellung der Auswirkungen einer Wundbehandlung auf die Hautschichten mit und ohne kaltes atmosphärisches Plasma-Aerosol (CAP-A). Die linke Seite zeigt den Zustand ohne Behandlung, bei dem vorübergehend vorhandene Flora durch die Schichten der Epidermis in die Dermis eindringt und die auf intakter Haut vorhandene residente Flora zu sehen ist. Die rechte Seite zeigt die Behandlung mit CAP-A, bei der das Aerosol die Zellmembranen der vorübergehend vorhandenen Flora durchlöchert, wodurch das Eindringen verringert und die Vitalität der residenten Flora erhalten bleibt. Die beschrifteten Hautschichten umfassen die Epidermis (Stratum corneum, lucidum, granulosum, spinosum, basale) und die Dermis (Stratum papillare, reticulare). Die Pfeile zeigen das Eindringen und die Vitalität der Hautzellen an.

Die Hauptwirkung von CAP-A basiert auf dem physikalischen Löse- und Verdrängungseffekt, welcher zur Reduktion pathogener Mikroorganismen auf Oberflächen führt. Ergänzend wirken osmotische Effekte, eine Absenkung des pH-Werts und ROS. Die ROS können mikrobielle Strukturen oxidativ schädigen.

CAP und CAP-A im Vergleich.

Diagramm zur Darstellung zweier Verfahren zur Anwendung von kaltem atmosphärischem Plasma (CAP): Beim direkten CAP werden in Schritt I CAP-Produkte in einer gasförmigen Umgebung wie Umgebungsluft oder Argon hergestellt, gefolgt von Schritt II, dem direkten Hautkontakt mit den CAP-Produkten, möglicherweise einschließlich des Kontakts mit einem Gerät, bei dauerhafter Energieversorgung. Das indirekte CAP-Aerosol-Verfahren (CAP-A) umfasst Schritt I, bei dem CAP-Produkte in Umgebungsluft hergestellt werden, wobei die Energiezufuhr nur in Schritt I erfolgt, Schritt II, bei dem steriles Wasser vernebelt wird, Schritt III, bei dem das vernebelte Wasser mit CAP-Produkten aktiviert wird, und Schritt IV, bei dem Hautkontakt mit dem CAP-Aerosol stattfindet.

Bei direkten Verfahren mit Cold Atmospheric Plasma (CAP) wird das Kaltplasma unter kontinuierlichem Energieeintrag in unmittelbaren Kontakt mit dem Anwendungsort, z.B. der Wunde, gebracht. Die Weiterentwicklung CAP-A ist ein indirektes Verfahren. Kaltplasma konditioniert zunächst das Aerosol im Gerät selbst. Die Plasmaerzeugung ist damit räumlich und funktionell von der nachgelagerten Applikation von CAP-A auf der Oberfläche getrennt. Ein direkter Energieeintrag in das Gewebe erfolgt nicht.