plasmatis

Plasma-Flüssigkeits-Wechselwirkung

Die Wirkung des physikalischen Plasmas ("Gasphase") auf biologische Zellen wird durch die sie umgebende wässrige Phase (extrazelluläres Medium) vermittelt. Deshalb ist die Charakterisierung der plasmagebildeten, biol. aktiven Substanzen der Flüssigkeit essentiell für die Beschreibung und das Verständnis der Wechselwirkung von Plasmen mit Zellen.
Die potentiell biologisch-aktiven Bestandteile eines kalten Atmosphärendruckplasmas sind:

Chemisch wirkende Komponenten: Reaktive Sauerstoff- und Stickstoff-Spezies, Elektronen, Ionen und Chemikalien (z.B. HO•, NOx, e-, H+, H2O2)
Strahlung: hoch-frequente Felder, (V)UV, sichtbares Licht, thermische Strahlung

Zur Nachahmung biologisch relevanter Flüssigkeiten werden Minimal- und Vollpuffer wie PBS, 0,9% NaCl (NS), DMEM oder RPMI zum Teil mit Zusätzen wie FCS oder Pen/Strep verwendet. Dadurch wird der Einfluss verschiedener Bestandteile wie Salze, Aminosäuren/Proteinen, Vitaminen und anderen Nährstoffen untersucht. Der Einfluss der aktiven Plasmakomponenten auf die Bildung von aktiven Substanzen wie H2O2, H+/pH-Änderung wird sowohl im Gesamten, als auch im Einzelnen untersucht. Ein Fokus liegt dabei auf der Detektion von Radikalen, Ionen und anderen chemischen Komponenten. In der Gruppe "Extrazelluläre Effekte" werden für quali- und quantitative Nachweise der unterschiedlichen Wirkkomponenten folgende Methoden verwendet:

Electron-Paramagnetic Resonance (EPR) Spektroskopie
Lichtspektroskopie 200 nm – 1700 nm
Raman-Mikroskopie
Elektro-Chemische Detektion (ECD)