Cold atmosheric pressure plasma jet as a seletive source of reactive species for quantitative study of plasma sterilization mechanisms

• Applicant: Professor Jan Benedikt, Ph.D.
• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas ; Medical Physics, Biomedical Technology ; Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 206619536

Das Verständnis und die Quantifizierung der Wechelwirkungsmechanismen von Atmosphärendruck- Plasmen mit prokaryotischen Zellen und Bio-Makromolekülen ist ein wesentlicher Aspekt in der Erforschung der Plasmasterilisation. Es ist bereits bekannt, dass Niederdruck- und Atmosphärendruck-Plasmen im Niedertemperaturbereich effektiv in der Abtötung von Mikroorganismen sind. Allerdings sind die detaillierten Inaktivierungsmechanismen, insbesondere im Bezug auf die Niedertemperatur-Atmosphärendruck-Plasmaquellen (CAP) nicht hinreichend verstanden. Das Ziel dieses Projektes ist diese Inaktivierungsmechanismen zu verstehen. Das Ziel wird durch die Charakterisierung und Einsatz eines Niedertemperatur Atmosphärendruck- Plasmajets unter gut definierten Bedingungen als Quelle für quantifizierte Flüsse von reaktiven Spezies (Photonen, Radikale, Ionen oder Metastabile) für die Behandlung von i) vegetativen Zellen von B. subtilis und E. coli, ii) B. subtilis wild Typ und Mutanten-Sporen und iii) Bio-Makromoleküle wie RNA, DANN, LPS oder Proteine. Das wesentliche Ziel dieses Projektes ist es, unterschiedliche Arten von reaktiven Spezies aus dem Plasma zu separieren und diese separat für die Behandlung von Proben einzusetzen. Die Verfügbarkeit einer gut definierten und ‚einstellbaren‘ Quelle zur selektiven Produktion von reaktiven Spezies ist für eine quantitative Untersuchung der Inaktivierungsmechanismen von entscheidender Bedeutung.

• DFG Programme: Research Grants