Plasmatechnologie

kalte Plasmatechnologie, Plasma, vierter Aggregatzustand

Eigentlich kennt die Physik für die Materie drei Aggregatzustände: fest, flüssig und gasförmig. Führt man allerdings einem Gas noch weitere Energie zu, so entsteht Plasma – der oft vergessene vierte Aggregatzustand.

Die Bezeichnung geht auf das griechische Wort plásma (übersetzt: Gebilde) zurück und wurde erstmals von dem amerikanischen Physiker und Chemiker Irving Langmuir benutzt, der im Jahre 1928 als erster Wissenschaftler mit Plasma arbeitete. Mittlerweile ist bekannt, dass 99 Prozent der sichtbaren Materie unseres Universums aus Plasma bestehen. Dazu zählen zum Beispiel die Sonne und viele andere Sterne, aber auch Blitze sowie das Polarlicht in der Antarktis und Arktis.

Trotzdem ist es im Vergleich zu den Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig relativ schwierig, Plasma zu beschreiben. Grob gesagt, handelt es sich dabei um ein Gemisch aus neutralen und geladenen Teilchen. Wenn Gas mit sehr hohen Energien behandelt wird, lösen sich Elektronen aus ihrem Atom heraus. Daraus resultiert ein ionisiertes Gemisch aus positiv geladenen Kernen (Ionen) sowie negativ geladene freie Elektronen. Plasma ist also ein Teilchengemisch aus Atomen und Ionen und Elektronen, die voneinander getrennt und nicht in Atomen organisiert sind. Vereinfacht ausgedrückt, kann Plasma als ein leitfähiges Gas aus geladenen Teilchen bezeichnet werden. Ganz typisch ist das charakteristische Leuchten, das durch die Strahlungsemission angeregter Ionen, Atome oder Moleküle verursacht wird.

 

Die Plasmatechnologie in der Medizin

Die besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften werden in den unterschiedlichsten Anwendungen genutzt. Bei Verarbeitungsprozessen wie dem Schweißen beispielsweise, aber auch für Leuchtstofflampen, Plasmabildschirme und in der Medizin.

In der Medizin werden beispielsweise heiße Plasmen schon seit vielen Jahren im chirurgischen Bereich eingesetzt, wobei der Schwerpunkt in der Gefäßverödung und Gewebeabtrennung liegt.

Deutlich auf dem Vormarsch ist die kalte Plasmatechnologie. Sie vereint die Vorteile verschiedener Therapien, wie zum Beispiel UV-, Ozon- oder Elektrotherapie.

Plasmatechnologie kann die Anzahl von Keimen auf der Hautoberfläche erheblich – d. h. um einige Log-Stufen – reduzieren, wobei gleichzeitig die Mikrozirkulation der Haut erhöht wird, was wiederum zu einer besseren Versorgung der Haut mit Sauerstoff führt. Diese Effekte spielen in verschiedenen Anwendungsbereichen eine wichtige Rolle, beispielsweise bei der Förderung der Durchblutung und der Aktivierung der Wundheilung. Die Plasmatechnologie ist keimabtötend, ohne dass es jedoch zu einer Resistenzentwicklung kommt, was gerade im Hinblick auf den zunehmend erfolglosen Einsatz von Antibiotika von enormer Bedeutung ist. Sie ist selbst gegen diese antibiotikaresistenten Keime wirksam und kann sogar ambulant angewendet werden.

Kaltes Plasma arbeitet im Gegensatz zu heißem Plasma grundsätzlich im Bereich der Körpertemperatur. Die Temperatur des Plasmas liegt bei unter 40 Grad Celsius, so dass die Behandlung als schmerzfrei und angenehm empfunden wird. Die Plasmaerzeugung wird bei den modernen kalten Plasmageräten unterschiedlich erzeugt. Häufig benötigt man eine externe Gaszufuhr, der Energie zugeführt wird und wodurch das Plasma entsteht. Eine Besonderheit ist bei dem Gerät PlasmaDerm®von der Firma CINOGY GmbH zu finden. Hierbei wird das Plasma durch Dielectric Barrier Discharge (Barrierenentladung) erzeugt. Aus der Umgebungsluft zwischen Haut und Geräteelektrode wird das Plasma generiert, denn die Haut fungiert in diesem Fall als Gegenpol zur Geräteelektrode.

 

Einsatz der medizinischen Plasmatechnologie

Grundsätzlich wird angestrebt, die Plasmatechnologie mit hochmodernen kompakten Geräten im Klinikalltag zu integrieren. Die einfache Bedienbarkeit und die leichte Transportfähigkeit der Geräte sollen dazu beitragen, dass die Plasmatechnologie auch über den Einsatz in der Klinik hinaus sehr gut in der Ambulanz bis hin zur mobilen Pflege eingesetzt werden kann.

Primäre Indikationen für die kalte Plasmatechnologie sind alle chronischen Wundheilungsstörungen. Das können venöse und arterielle Ulzerationen sein, aber auch das diabetische Fußsyndrom oder Dekubitalgeschwüre. Bei schlecht heilenden OP-Wunden kann die Plasmatechnologie ebenfalls gute Erfolge erzielen. Und auch bei der Behandlung von Warzen, Verbrennungen und Ausschlägen gibt mittlerweile viele positive Erfahrungen.

Je nach Indikation erfolgt die Anwendung der Plasmatechnologie über einen längeren Zeitraum mehrmals wöchentlich. Die Tiefenstimulation des elektrischen Feldes sorgt in Verbindung mit der Stimulierung der Mikrozirkulation für eine deutlich verbesserte Versorgung des Wundgewebes mit Nährstoffen und Sauerstoff. Das Plasma bewirkt im Wundbett eine zuverlässige und erhebliche Reduzierung von angesiedelten Keimen.

 

Die Plasmatechnologie in der Kosmetik und dermatologischen Kosmetik

In der Kosmetik und dermatologischen Kosmetik bieten sich für die Plasmatechnologie ebenfalls viele Einsatzmöglichkeiten. Gerade zur Behandlung von seborrhoischer Haut und Akne wird die sanfte Methode – das kalte Plasma – eingesetzt. Und auch im Anti-Aging-Bereich ist das kalte Plasma hervorragend geeignet. Grundsätzlich sollen Kaltplasma-Geräte die natürliche Zellerneuerung fördern und dabei antimikrobiell wirken.

Cosmacon bietet die Entwicklung von Kosmetika als Zusatzprodukte an, damit die Wirkung einer Plasmabehandlung, in der behandlungsfreien Zeit ausgedeht wird. Hier arbeiten wir mit den Firmen Cinogy GmbH und PlasmaCos GmbH zusammen, die hochwertige und -wirksame Geräte anbieten.

In klinischen Studien konnte zum Beispiel das Gerät PlasBelle®der Firma PlasmaCos GmbH nachweisen, dass schon eine Behandlungsdauer von 20-40 Sekunden zu einer Reduktion der Keime führt. Der Grund: Kaltes Plasma zerstört sehr eindrucksvoll die Zellwände von Bakterien. Die gesunden Zellen des Menschen werden hingegen nicht verletzt. Wissenschaftler berichten sogar, dass nahezu 99,9 Prozent der Bakterien, Viren und Pilze durch die Plasmatechnologie abgetötet werden.

Eine entsprechende und sehr umfangreiche Studie mit mehreren Hundert Teilnehmern stammt von der Klinik für Dermatologie am Klinikum Schwabing (München). Sie zeigte nicht nur, dass die Anwendung mit den dort erprobten Kaltplasma-Geräten sicher und verträglich ist, sondern belegte auch eindeutig die Reduktion der Keimbelastung.

Bei wiederholten Anwendungen nimmt außerdem die Mikrozirkulation im Gewebe zu, so dass nicht nur Zellteilung und Zellregeneration angeregt werden, sondern auch die Kollagensynthese. Die Haut wirkt schon nach kurzer Zeit deutlich klarer und reiner.

Die Behandlung ist genauso sanft wie nebenwirkungsfrei und führt zu sichtbaren Therapieerfolgen. Wichtig ist, dass die Haut vor der Anwendung gründlich gereinigt und von Make-up-Resten befreit wird.

Weiterhin erhöht die Plasmatechnologie die Permeabilität der Haut, sodass verschiedene Wirkstoffe wie beispielsweise kurzzeitige Hyaluronsäure nach der Anwendung besser eindringen können. Um den Effekt der Plasmatechnologie nach einer Anti-Aging-Anwendung zu verstärken, sollte die Haut daher anschließend mit hochwertigen Pflegeprodukten behandelt werden. Dabei bieten sich unter anderem Produkte mit kurzkettiger Hyaluronsäure (beispielsweise Seren oder Booster) besonders gut an. Durch die vorbereitende Behandlung mit Plasma wird die Haut extrem aufnahmefähig für Pflegestoffe, so dass die Hyaluronsäure besser und tiefer in die Hautschichten eindringen kann.

 

Für die tägliche Pflegeroutine empfehlen sich Cremes mit langkettiger Hyaluronsäure. Sie versiegeln die Haut und speichern wertvolle Feuchtigkeit, was für einen pralleren und glatteren Teint sorgt. Prinzipiell ist die Plasmatechnologie für jeden Hauttyp geeignet.

 

Die Plasmatechnologie: sicher und sehr gut verträglich

Ob bei Akne oder als Anti-Aging-Maßnahme, mit der Plasmatechnologie lassen sich exzellente Ergebnisse erzielen … und dass nach dem heutigen Stand der Forschung absolut ohne Nebenwirkungen. Für einen noch besseren Effekt sollten die behandelten Hautpartien nach der Plasmaanwendung sorgfältig und mit hochwertigen Pflegeprodukten behandelt werden. Hier kann Cosmacon gerne unterstützen und in Zusammenarbeit mit den Anbietern von Plasmageräten werte Produkte entwickeln.

 

Plasmageräte, Kosmetikanwendungen

Adresse von Geräteanbietern:

 

PlasmaDerm®

CINOGY GmbH

Max-Näder-Straße 15

37115 Duderstadt

Tel: +49 5527 74697 0

 

PlasBelle®

PlasmaCos GmbH

Prenzlauer Allee 242

10405 Berlin

Tel: +49 30 440 319 01

Web: www.plasbelle.com

 

 

Quellen:

  • Contrib. Plasma Phys. 49, No. 9, 641-647 (2009)/DOI 10.1002/ctpp.200910068 Biological Stimulation of the Human Skin Applying Health-Promoting Light and Plasma Sources. P. Awakowicz, N. Bibinov, M. Born, B. Busse, R. Gesche, A. Helmke, A. Kaemling, V. Kolb-Bachofen, R. Kovacs, S. Kuehn, J. Liebmann, N. Mertens, U. Niemann, C. Oplaender, H.-E. Porteanu, J. Scherer, C. Suschek, W. Vioel, and D. Wandke
  • Cold atmospheric plasma for local infection control and subsequent pain reduction in a patient with chronic post-operative ear infection, 2013 G. Isbary1,, T. Shimizu2, J. L. Zimmermann2, H. M. Thomas2, G. E. Morfill2 and W. Stolz1
  • Cold Atmospheric Plasma (CAP) Changes Gene Expression of Key Molecules of the Wound Healing Machinery and Improves Wound Healing In Vitro and In Vivo, Arndt S. et al., 2013; PLoS ONE
  • Nonthermal Plasma Suppresses Bacterial Colonization on Skin Wound and Promotes Wound Healing in Mice; Ying Y. et al., 2011; Huazhong University of Science and Technology and Springer Verlag Berlin Heidelberg
  • Nonthermal dielectric barrier discharge plasma induces angiogenesis through reactive oxygen species; Arjunan K. P. et al., 2011; J. R. Soc. Interface
  • Gelker M. et al. Permeabilization of human stratum corneum and full-thickness skin samples by a direct dielectric barrier discharge. Clinical Plasma Medicine 2018; 9: 34–40