nach oben

Die Dermatologie

Erschienen in:

01.11.2015 | Leitthema

Plasmamedizin in der Dermatologie

Wirkmechanismen und Anwendungsmöglichkeiten

verfasst von: Prof. Dr. S. Karrer, S. Arndt

Erschienen in: Die Dermatologie | Ausgabe 11/2015

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Die Plasmamedizin hat sich in den letzten Jahren zu einem innovativen Forschungsgebiet mit großem Potenzial entwickelt. Seit der Entwicklung von Niedertemperaturplasmen stehen neue, fassettenreiche Anwendungsmöglichkeiten in der Medizin zur Verfügung. So hat sich eine multidisziplinäre Interessengruppe aus Medizinern, Physikern und Biologen gebildet, die gemeinsam versuchen, die Plasmamedizin zu verstehen und sowohl klinische als auch wissenschaftliche Fragestellungen zu beantworten. Für die Dermatologie werden neue Horizonte in der Wundheilung, Geweberegeneration, Behandlung von Hautinfektionen und Bekämpfung von Tumorerkrankungen eröffnet. Die größte Herausforderung bei der Einführung der Plasmamedizin in den klinischen Alltag wird es jedoch sein, die Kenntnis über die genauen Wirkmechanismen von Plasma auf Zellebene weiter zu vertiefen. Nur so kann eine sichere Anwendung von Plasma am Patienten gewährleistet werden.

Ahlfeld B, Li Y, Boulaaba A et al (2015) Inactivation of a foodborne norovirus outbreak strain with nonthermal atmospheric pressure plasma. MBio 6(1): e02300-14.

Alkawareek MY, Gorman SP, Graham WG et al (2014) Potential cellular targets and antibacterial efficacy of atmospheric pressure non-thermal plasma. Int J Antimicrob Agents 43:154–160CrossRefPubMed

Arjunan KP, Friedman G, Fridman A et al (2012) Non-thermal dielectric barrier discharge plasma induces angiogenesis through reactive oxygen species. J R Soc Interface 9:147–157CrossRefPubMedCentralPubMed

Arndt S, Landthaler M, Zimmermann JL et al (2015) Effects of cold atmospheric plasma (CAP) on ss-defensins, inflammatory cytokines, and apoptosis-related molecules in keratinocytes in vitro and in vivo. PLoS One 10:e0120041CrossRefPubMedCentralPubMed

Arndt S, Unger P, Wacker E et al (2013) Cold atmospheric plasma (CAP) changes gene expression of key molecules of the wound healing machinery and improves wound healing in vitro and in vivo. PLoS One 8:e79325CrossRefPubMedCentralPubMed

Arndt S, Wacker E, Li YF et al (2013) Cold atmospheric plasma, a new strategy to induce senescence in melanoma cells. Exp Dermatol 22:284–289CrossRefPubMed

Bekeschus S, Kolata J, Müller A, Kramer A, Weltmann KP, Bröker B, Masur K (2013) Differential viability of eight human blood mononuclear cell subpopulations after plasma treatment. Plasma Med 3:1–13CrossRef

Bekeschus S, Masur K, Kolata J, Wende K, Schmidt A, Bundscherer L, Barton A, Kramer A, Bröker B, Weltmann KD (2013) Human mononuclear cell survival and proliferation is modulated by cold atmospheric plasma jet. Plasma Process Polym 10:706–713CrossRef

Blackert S, Haertel B, Wende K et al (2013) Influence of non-thermal atmospheric pressure plasma on cellular structures and processes in human keratinocytes (HaCaT). J Dermatol Sci 70:173–181CrossRefPubMed

10.

Brehmer F, Haenssle HA, Daeschlein G et al (2015) Alleviation of chronic venous leg ulcers with a hand-held dielectric barrier discharge plasma generator (PlasmaDerm((R)) VU-2010): results of a monocentric, two-armed, open, prospective, randomized and controlled trial (NCT01415622). J Eur Acad Dermatol Venereol 29:148–155CrossRefPubMed

11.

Daeschlein G, Darm K, Niggemeier M, Majunke S et al (2009) Selective antistaphylococcal activity of atmospheric pressure plasma jet (APPJ) on human skin. Second International Conference on Plasma Medicine, San Antonio

12.

Daeschlein G, Napp M, von Podewils S, Lutze S et al (2014) In vitro susceptibility of multidrug resistant skin and wound pathogens against low temperature atmospheric pressure plasma jet (APPJ) and dielectric barrier discharge plasma (DBD). Plasma Process Polym 11:175–183CrossRef

13.

Daeschlein G, Scholz S, Ahmed R et al (2012) Skin decontamination by low-temperature atmospheric pressure plasma jet and dielectric barrier discharge plasma. J Hosp Infect 81:177–183CrossRefPubMed

14.

Dobrynin D, Friedman G, Friedman G, Fridman A (2009) Physical and biological mechanisms of direct plasma interaction with living tissue. New J Phys 11:115–120CrossRef

15.

Fernandez A, Noriega E, Thompson A (2013) Inactivation of Salmonella enterica serovar Typhimurium on fresh produce by cold atmospheric gas plasma technology. Food Microbiol 33:24–29CrossRefPubMed

16.

Fridman A, Chirokov A, Gutsol A (2005) Non-thermal atmospheric pressure discharges. J Phys D Applied Phys 38 R1–R24CrossRef

17.

Graves D (2012) The emerging role of reactive oxy-gen and nitrogen species in redox biology and some implications for plasma applications to medicine and biology. J Phys D Appl Phys 45:263001CrossRef

18.

Grundmann H, Aires-de-Sousa M, Boyce J et al (2006) Emergence and resurgence of meticillin-resistant Staphylococcus aureus as a public-health threat. Lancet 368:874–885CrossRefPubMed

19.

Haertel B, Strassenburg S, Oehmigen K et al (2013) Differential influence of components resulting from atmospheric-pressure plasma on integrin expression of human HaCaT keratinocytes. Biomed Res Int 2013:761451CrossRefPubMedCentralPubMed

20.

Haertel B, Volkmann F, von Woedtke T et al (2012) Differential sensitivity of lymphocyte subpopulations to non-thermal atmospheric-pressure plasma. Immunobiology 217:628–633CrossRefPubMed

21.

Haertel B, Wende K, von Woedtke T et al (2011) Non-thermal atmospheric-pressure plasma can influence cell adhesion molecules on HaCaT-keratinocytes. Exp Dermatol 20:282–284CrossRefPubMed

22.

Heinlin J, Isbary G, Stolz W et al (2011) Plasma applications in medicine with a special focus on dermatology. J Eur Acad Dermatol Venereol 25:1–11CrossRefPubMed

23.

Heinlin J, Isbary G, Stolz W et al (2013) A randomized two-sided placebo-controlled study on the efficacy and safety of atmospheric non-thermal argon plasma for pruritus. J Eur Acad Dermatol Venereol 27:324–331CrossRefPubMed

24.

Heinlin J, Maisch T, Zimmermann JL et al (2013) Contact-free inactivation of Trichophyton rubrum and Microsporum canis by cold atmospheric plasma treatment. Future Microbiol 8:1097–1106CrossRefPubMed

25.

Heinlin J, Zimmermann JL, Zeman F et al (2013) Randomized placebo-controlled human pilot study of cold atmospheric argon plasma on skin graft donor sites. Wound Repair Regen 21:800–807CrossRefPubMed

26.

Hirst AM, Simms MS, Mann VM et al (2015) Low-temperature plasma treatment induces DNA damage leading to necrotic cell death in primary prostate epithelial cells. Br J Cancer 112:1536–1545CrossRefPubMedCentralPubMed

27.

Hoentsch M, Woedtke von T, Weltmann KD, Nebe JB (2012) Time-dependent effects of low-temperature atmospheric-pressure argon plasma on epithelial cell attachment, viability and tight junction formation in vitro. J Phys D Appl Phys. doi:10.1088/0022-3727/45/2/025206

28.

Hong YF, Kang JG, Lee HY et al (2009) Sterilization effect of atmospheric plasma on Escherichia coli and Bacillus subtilis endospores. Lett Appl Microbiol 48:33–37CrossRefPubMed

29.

Isbary G, Heinlin J, Shimizu T et al (2012) Successful and safe use of 2 min cold atmospheric argon plasma in chronic wounds: results of a randomized controlled trial. Br J Dermatol 167:404–410CrossRefPubMed

30.

Isbary G, Morfill G, Schmidt HU et al (2010) A first prospective randomized controlled trial to decrease bacterial load using cold atmospheric argon plasma on chronic wounds in patients. Br J Dermatol 163:78–82PubMed

31.

Isbary G, Morfill G, Zimmermann J et al (2011) Cold atmospheric plasma: a successful treatment of lesions in Hailey-Hailey disease. Arch Dermatol 147:388–390CrossRefPubMed

32.

Isbary G, Shimizu T, Zimmermann JL et al (2013) Cold atmospheric plasma for local infection control and subsequent pain reduction in a patient with chronic post-operative ear infection. New Microbes New Infect 1:41–43CrossRefPubMedCentralPubMed

33.

Isbary G, Shimizu T, Zimmermann JL, Heinlin J, Al-Zaabi S, Rechfeld M, Morfill GE, Karrer S, Stolz M (2014) Randomized placebo-controllled clinical trial showed cold atmospheric argon plasma in herpes zoster relieved acute pain and accelerated healing. Clin Plasma Med J 2:50–55CrossRef

34.

Isbary G, Stolz W, Shimizu T, Monetti R, Bunk W, Schmidt H-U, Morfill GE, Klämpfl TG, Steffes B, Thomas HM, Heinlin J, Karrer S, Landthaler M, Zimmermann JL (2013) Cold atmospheric argon plasma treatment may accelerate wound healing in chronic wounds: results of an open retrospective randomized controlled study in vivo. Clin Plasma Med J 1:25–30CrossRef

35.

Ishaq M, Evans MM, Ostrikov KK (2014) Effect of atmospheric gas plasmas on cancer cell signaling. Int J Cancer 134:1517–1528CrossRefPubMed

36.

Kalghatgi S, Friedman G, Fridman A et al (2010) Endothelial cell proliferation is enhanced by low dose non-thermal plasma through fibroblast growth factor-2 release. Ann Biomed Eng 38:748–757CrossRefPubMed

37.

Kalghatgi S, Kelly CM, Cerchar E et al (2011) Effects of non-thermal plasma on mammalian cells. PLoS One 6:e16270CrossRefPubMedCentralPubMed

38.

Kieft IE, Broers JL, Caubet-Hilloutou V et al (2004) Electric discharge plasmas influence attachment of cultured CHO K1 cells. Bioelectromagnetics 25:362–368CrossRefPubMed

39.

Kim CH, Bahn JH, Lee SH et al (2010) Induction of cell growth arrest by atmospheric non-thermal plasma in colorectal cancer cells. J Biotechnol 150:530–538CrossRefPubMed

40.

Kim JY, Ballato J, Foy P et al (2011) Apoptosis of lung carcinoma cells induced by a flexible optical fiber-based cold microplasma. Biosens Bioelectron 28:333–338CrossRefPubMed

41.

Klein E, Smith DL, Laxminarayan R (2007) Hospitalizations and deaths caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus, United States, 1999–2005. Emerg Infect Dis 13:1840–1846CrossRefPubMedCentralPubMed

42.

Maisch T, Shimizu T, Isbary G et al (2012) Contact-free inactivation of Candida albicans biofilms by cold atmospheric air plasma. Appl Environ Microbiol 78:4242–4247CrossRefPubMedCentralPubMed

43.

Maisch T, Shimizu T, Li YF et al (2012) Decolonisation of MRSA, S. aureus and E. coli by cold-atmospheric plasma using a porcine skin model in vitro. PLoS One 7:e34610CrossRefPubMedCentralPubMed

44.

Maisch T, Shimizu T, Mitra A et al (2012) Contact-free cold atmospheric plasma treatment of Deinococcus radiodurans. J Ind Microbiol Biotechnol 39:1367–1375CrossRefPubMed

45.

Marschewski M, Hirschberg J, Omairi T et al (2012) Electron spectroscopic analysis of the human lipid skin barrier: cold atmospheric plasma-induced changes in lipid composition. Exp Dermatol 21:921–925CrossRefPubMed

46.

Mertens N, Helmke A, Goppold A, Emmert S, Kaemling A, Wandke D, Vioel W (2009) Low temperature plasma treatment of human tissue. Second International Conference on Plasma Medicine, San Antonio

47.

Mertens N, Helmke A, Vioel W (2009) Dielectric barrier discharge plasma – an upcoming approach in skin treatment. 2nd International Workshop on Plasma-Tissue Interactions, Greifswald

48.

Metelmann HR, Vu TT, Do HT et al (2013) Scar formation of laser skin lesions after cold atmospheric pressure plasma (CAP) treatment: a clinical long term observation. Clin Plasma Med 1:30–35CrossRef

49.

Niemira BA (2012) Cold plasma reduction of Salmonella and Escherichia coli O157:H7 on almonds using ambient pressure gases. J Food Sci 77:M171–M175CrossRef

50.

Niemira BA, Sites J (2008) Cold plasma inactivates Salmonella Stanley and Escherichia coli O157:H7 inoculated on golden delicious apples. J Food Prot 71:1357–1365PubMed

51.

Park SB, Kim B, Bae H et al (2015) Differential epigenetic effects of atmospheric cold plasma on MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cells. PLoS One 10:e0129931CrossRefPubMedCentralPubMed

52.

Schmidt A, Wende K, Bekeschus S et al (2013) Non-thermal plasma treatment is associated with changes in transcriptome of human epithelial skin cells. Free Radic Res 47:577–592CrossRefPubMed

53.

Shashurin A, Stepp M, Hawley TS, Pal-Ghosh S, Brieda L, Bronnikov S, Jurjus RA, Keidar M (2010) Influence of cold plasma atmospheric jet on surface integrin expression of living cells. Plasma Process Polym 7:294–300CrossRef

54.

Siu A, Volotskova O, Cheng X et al (2015) Differential effects of cold atmospheric plasma in the treatment of malignant glioma. PLoS One 10:e0126313CrossRefPubMedCentralPubMed

55.

Spange S, Pfuch A, Wiegand C et al (2015) Atmospheric pressure plasma CVD as a tool to functionalise wound dressings. J Mater Sci Mater Med 26:76CrossRefPubMed

56.

Ulrich C, Kluschke F, Patzelt A, et al (2015) Clinical use of cold atmospheric pressure argon plasma in chronic leg ulcers: A pilot study. J Wound Care 24:(5):196–203

57.

Wende K, Strassenburg S, Haertel B et al (2014) Atmospheric pressure plasma jet treatment evokes transient oxidative stress in HaCaT keratinocytes and influences cell physiology. Cell Biol Int 38:412–425CrossRefPubMed

58.

Wiegand C, Beier O, Horn K et al (2014) Antimicrobial impact of cold atmospheric pressure plasma on medical critical yeasts and bacteria cultures. Skin Pharmacol Physiol 27:25–35CrossRefPubMed

59.

Wu Y, Liang Y, Wei K et al (2014) Rapid allergen inactivation using atmospheric pressure cold plasma. Environ Sci Technol 48:2901–2909CrossRefPubMed

60.

Zimmermann JL, Dumler K, Shimizu T, Morfill GE, Wolf A, Boxhammer V, Schlegel J, Gansbacher B, Anton M (2011) Effects of cold atmospheric plasmas on adenoviruses in solution. J Phys D Appl Phys 44:505201CrossRef

61.

Ziuzina D, Patil S, Cullen PJ et al (2013) Atmospheric cold plasma inactivation of Escherichia coli in liquid media inside a sealed package. J Appl Microbiol 114:778–787CrossRefPubMed

Titel: Plasmamedizin in der Dermatologie
Wirkmechanismen und Anwendungsmöglichkeiten
verfasst von: Prof. Dr. S. Karrer
S. Arndt
Publikationsdatum: 01.11.2015
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in: Die Dermatologie / Ausgabe 11/2015
Print ISSN: 2731-7005
Elektronische ISSN: 2731-7013
DOI: https://doi.org/10.1007/s00105-015-3686-x

Leitlinien kompakt für die Dermatologie

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

^{Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag}

Kostenlos registrieren

Neu im Fachgebiet Dermatologie

Riesenzellarteriitis: 15% der Patienten sind von okkulter Form betroffen

16.05.2024 Riesenzellarteriitis Nachrichten

In einer retrospektiven Untersuchung haben Forschende aus Belgien und den Niederlanden die okkulte Form der Riesenzellarteriitis genauer unter die Lupe genommen. In puncto Therapie und Rezidivraten stellten sie keinen sehr großen Unterschied zu Erkrankten mit kranialen Symptomen fest.

Betalaktam-Allergie: praxisnahes Vorgehen beim Delabeling

16.05.2024 Pädiatrische Allergologie Nachrichten

Die große Mehrheit der vermeintlichen Penicillinallergien sind keine. Da das „Etikett“ Betalaktam-Allergie oft schon in der Kindheit erworben wird, kann ein frühzeitiges Delabeling lebenslange Vorteile bringen. Ein Team von Pädiaterinnen und Pädiatern aus Kanada stellt vor, wie sie dabei vorgehen.

Isotretinoin: Risiko für schwere Laboranomalien „marginal erhöht“

08.05.2024 Akne Nachrichten

Die Aknetherapie mit Isotretinoin kann einen Anstieg von Leberenzymen und Blutfetten verursachen. Das Risiko für schwere Störungen ist laut einer Forschungsgruppe der Universität Lübeck aber nur marginal erhöht und auf einen engen Zeitraum konzentriert.

Darf man die Behandlung eines Neonazis ablehnen?

08.05.2024 Gesellschaft Nachrichten

In einer Leseranfrage in der Zeitschrift Journal of the American Academy of Dermatology möchte ein anonymer Dermatologe bzw. eine anonyme Dermatologin wissen, ob er oder sie einen Patienten behandeln muss, der eine rassistische Tätowierung trägt.

Update Dermatologie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Newsletter bestellen

Die Highlights vom Kongress des American College of Cardiology 2024

Springer Medizin

Zusammenfassung

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Weitere Artikel der Ausgabe 11/2015

Panorama Dermatologische Praxis

Erythematöse Papeln bei einem 26-jährigen Patienten

Jubiläumssymposium der Israelisch-Deutschen Dermatologischen Gesellschaft

Update zur extrakorporalen Photopherese

Sehr hochfrequenter Ultraschall