Die Plasmabiomedizin ist ein aufstrebendes Gebiet, das sich mit den Effekten physikalischen Plasmas auf Zellen, Gewebe und Flüssigkeiten in vitro sowie mit den medizinischen Anwendungen befasst. Physikalisches Plasmawird als vierter Aggregatzustand der Materie bezeichnet. Insbesondere kaltes Atmosphärendruckplasma wird auf sein Potenzial für die medizinische Applikation untersucht. Plasma kann eine Reihe biologisch aktiver Stoffe erzeugen, z. B. reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies, geladene Teilchen und ultraviolette Strahlung, die antimikrobielle, wundheilende und entzündungshemmende Eigenschaften haben. Daher ist die klinische Anwendung im Bereich der Wundheilung etabliert, denn Plasma kann dazu beitragen Bakterien abzutöten und die Geweberegeneration zu fördern.

Eines der wichtigsten aktuellen Anwendungsgebiete liegt in der Onkologie, denn Plasma hat sich als vielversprechend bei der Behandlung bestimmter Tumorarten erwiesen, indem es gezielt Krebszellen abtötet und dabei gesundes Gewebe schont.

Trotz ihres großen Potenzials befindet sich die Plasmabiomedizin noch in einem frühen Entwicklungsstadium, und es bedarf weiterer Forschung, um die Wirkungsmechanismen vollständig zu verstehen. Daher befassen wir uns mit Fragestellungen, die die anti-tumorigene Wirkung von Plasma auf zellulärer Ebene, etwa bei Adhäsionsprozessen oder der Signaltransduktion, näher beleuchten. Darüber hinaus ist es von großem Interesse, ob die medizinische Wirkung etablierter Therapeutika oder neuartiger Moleküle durch einen synergistischen Effekt mit Plasma optimiert werden kann.

Die folgenden Fragestellungen stehen derzeit im Fokus unseres wissenschaftlichen Interesses zum Einfluss von kaltem Atmosphärendruckplasma:

• Proliferation/Zellzyklusphasen, Apoptose, Zytotoxizität
• Organisation von Zell-Zell-Kontakten (z.B. Tight Junctions)
• Intrazelluläre Signaltransduktion, Translokation von Proteinen (z.B. NFκB Transkriptionsfaktor)
• Zellmorphologie, Mikrovilli
• Adhäsionsprozesse, Migration
• Simultaner Einfluss von physikalischem Plasma und Wirkstoffen