Materialschonend und effizient entkeimen

03.02.2015
Foto: Frau hält Pinzette in eine Flamme

Das Plasma – der energiereichste Zustand der Materie – ist vielen aus der Natur in Form von Feuer bekannt. Mit kalten Plasmen lassen sich viele Gegenstände effizient sterilisieren; ©RUBIN/ Gorczany

Herkömmliche Sterilisationsmethoden wirken nicht mehr gegen alle Erreger. Mit Plasmen lassen sich jedoch auch besonders hartnäckige Bakterienstämme abtöten, zeigt Dr. Katharina Stapelmann vom Lehrstuhl Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik.

Sie hat einen eigenen Sterilisator entwickelt, der sich speziell eignet, um medizinisches Besteck materialschonend, aber effizient von Keimen zu befreien. Wie das Wissenschaftsmagazin der RUB, RUBIN, berichtet, ist das Verfahren aber auch für die Raumfahrt interessant.

Die Sterilisationskammer konzipierte Stapelmann als Schublade im DIN-A4-Format, in die die Standardtabletts für medizinisches Besteck hineinpassen. Sie könnte auch als Sterilcontainer dienen. "Man legt zum Beispiel ein Set für eine Blinddarm-OP in das Gerät ein, sterilisiert und kann den verschlossenen Container dann im Schrank bis zur OP lagern", erklärt die Forscherin.

Gegenüber herkömmlichen Verfahren ist die Plasmasterilisation energiesparender, schneller und benötigt keine gefährliche Strahlung oder krebserregenden Chemikalien. Anders als Autoklaven, die mit feuchter Hitze arbeiten, ist das Verfahren auch für Kunststoffteile geeignet und schont metallische Gegenstände, die im Autoklaven schnell stumpf werden. Ein Prototyp des Sterilisators existiert bereits. Was nun noch fehlt, ist ein Industriepartner, der das Produkt zur Marktreife bringt.

Damit keine Keime von der Erde ins All gelangen oder aus dem All auf die Erde, werden alle Raumfahrtmaterialien standardmäßig sterilisiert. Doch auch dieser mehrstufige Prozess tötet nicht sämtliche Erreger. In Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt testete Stapelmann ihr Verfahren an Metallschrauben, die mit Sporen des besonders hartnäckigen Bakteriums Bacillus pumilis SAFR032 übersät waren. Gegen herkömmliche Sterilisationsmethoden - etwa Autoklaven, chemische Behandlungen oder UV-Strahlen - zeigt dieser Bakterienstamm die bisher höchste Resistenz. Die Plasmabehandlung tötete aber sämtliche Keime in nur fünf Minuten bei 60 Grad Celsius ab.

COMPAMED.de; Quelle: Ruhr-Universität Bochum