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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

7. Kaltes Atmosphärendruckplasma im Einsatz in der Chirurgie

verfasst von : Lars Ivo Partecke, Kim R. Liedtke

Erschienen in: Plasmamedizin

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Zusammenfassung

Kaltes Atmosphärendruckplasma bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in allen chirurgischen Fachdisziplinen. Dazu gehört u. a. die Therapie chronischer und infizierter Wunden. In der Tumorchirurgie kann kaltes Atmosphärendruckplasma über eine relativ selektive Induktion von Apoptose in Tumorzellen sowohl zur Steigerung der lokalen Radikalität führen als auch in palliativen Konzepten eingesetzt werden. Weitere Möglichkeiten stellen die lokale Anwendung von kaltem Atmosphärendruckplasma zur intraoperativen Blutstillung sowie zur Behandlung von Implantaten zur Verbesserung der Einheilung und als Protektion vor Infektionen dar. Dabei scheint die Anwendung nach bisherigem Kenntnisstand keine unerwünschten systemischen Wirkungen zu haben. Die Chirurgie als traditionell innovative Fachdisziplin kann in Zusammenarbeit mit Grundlagenforschern die Anwendung von kaltem Atmosphärendruckplasma für die zukünftige klinische Routineanwendung in einem breiten Anwendungsfeld vorantreiben.
Literatur
Zurück zum Zitat Bazaka K, Jacob MV, Crowford RJ, Ivanova EP (2011) Plasma-assisted surface modfication of organic biopolymers to prevent bacterial attachment. Acta Biomater 7(5): 2015–2018CrossRefPubMed Bazaka K, Jacob MV, Crowford RJ, Ivanova EP (2011) Plasma-assisted surface modfication of organic biopolymers to prevent bacterial attachment. Acta Biomater 7(5): 2015–2018CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Briem D, Strametz S, Schröder K, Meenen M, Lehmann W, Linhart W, Ohl A, Rueger JM (2005) Response of primary fibroblasts and osteoblasts to plasma treated polyetheretherketone (PEEK) surfaces. J Mater Sci Mater Med 16(7): 671–677CrossRefPubMed Briem D, Strametz S, Schröder K, Meenen M, Lehmann W, Linhart W, Ohl A, Rueger JM (2005) Response of primary fibroblasts and osteoblasts to plasma treated polyetheretherketone (PEEK) surfaces. J Mater Sci Mater Med 16(7): 671–677CrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat de Valence S, Tille JC, Chaabane C, Gurny R, Bochaton-Piallat ML, Walpoth BH, Möller M (2013) Plasma treatment for improving cell biocompatibility of a biodegradable polymer scaffold for vascular graft applications. Eur J Pharm Biopharm 85(1): 78–86CrossRefPubMed de Valence S, Tille JC, Chaabane C, Gurny R, Bochaton-Piallat ML, Walpoth BH, Möller M (2013) Plasma treatment for improving cell biocompatibility of a biodegradable polymer scaffold for vascular graft applications. Eur J Pharm Biopharm 85(1): 78–86CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Desmet T, Morent R, De Geyter N, Leys C, Schacht E, Dubruel P (2009) Nonthermal Plasma Technology as a Versatile Strategy for Polymeric Biomaterials Surface Modification: A Review. Biomacromolecules 10(9): 2351–2378CrossRefPubMed Desmet T, Morent R, De Geyter N, Leys C, Schacht E, Dubruel P (2009) Nonthermal Plasma Technology as a Versatile Strategy for Polymeric Biomaterials Surface Modification: A Review. Biomacromolecules 10(9): 2351–2378CrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat Ferraz EP, Sverzut AT, Freitas GP, Sá JC, Alves C jr, Beloti MM, Rosa AL (2015) Bone tissue response to plasma-nitrided titanium implant surfaces. J Appl Oral Sci 23(1): 9–13CrossRefPubMedPubMedCentral Ferraz EP, Sverzut AT, Freitas GP, Sá JC, Alves C jr, Beloti MM, Rosa AL (2015) Bone tissue response to plasma-nitrided titanium implant surfaces. J Appl Oral Sci 23(1): 9–13CrossRefPubMedPubMedCentral
Zurück zum Zitat Fridman G, Peddinghaus M, Ayan H, Fridman A, Balasubramanian M, Gutsol A, Brooks A, Friedman G (2006) Blood coagulation and living tissue sterilization by floating-electrode dielectric barrier discharge in air. Plasma Chem Plasma Process 26: 425–442CrossRef Fridman G, Peddinghaus M, Ayan H, Fridman A, Balasubramanian M, Gutsol A, Brooks A, Friedman G (2006) Blood coagulation and living tissue sterilization by floating-electrode dielectric barrier discharge in air. Plasma Chem Plasma Process 26: 425–442CrossRef
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Zurück zum Zitat Gomathi N, Sureshkumar A, Neogi S (2008) RF plasma-treated polymers for biomedical applications. Current Sci 94(11): 1478–1486 Gomathi N, Sureshkumar A, Neogi S (2008) RF plasma-treated polymers for biomedical applications. Current Sci 94(11): 1478–1486
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Zurück zum Zitat Lee OJ, Ju HW, Khang G, Sun PP, Rivera J, Cho JH, Park SJ, Eden JG, Park CH (2015) An experimental burn wound-healing study of non-thermal atmospheric pressure microplasma jet arrays. J Tissue Eng Regen Med 10(4): 348–357. doi: 10.1002/term.2074 CrossRefPubMed Lee OJ, Ju HW, Khang G, Sun PP, Rivera J, Cho JH, Park SJ, Eden JG, Park CH (2015) An experimental burn wound-healing study of non-thermal atmospheric pressure microplasma jet arrays. J Tissue Eng Regen Med 10(4): 348–357. doi: 10.​1002/​term.​2074 CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Loya MC, Brammer KS, Choi C, Chen LH, Jin S (2010) Plasma-induced nanopillars on bare metal coronary stent surface for enhanced endothelialization. Acta Biomater 6(12): 4589–4595CrossRefPubMed Loya MC, Brammer KS, Choi C, Chen LH, Jin S (2010) Plasma-induced nanopillars on bare metal coronary stent surface for enhanced endothelialization. Acta Biomater 6(12): 4589–4595CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Martins A, Pinho ED, Faria S, Pashkuleva I, Marques AP, Reis RL, Neves NM (2009) Surface modification of electrospun polycaprolactone nanofiber meshes by plasma treatment to enhance biological performance. Small 5: 1195–1206PubMed Martins A, Pinho ED, Faria S, Pashkuleva I, Marques AP, Reis RL, Neves NM (2009) Surface modification of electrospun polycaprolactone nanofiber meshes by plasma treatment to enhance biological performance. Small 5: 1195–1206PubMed
Zurück zum Zitat Masur K, von Behr M, Bekeschus S, Weltmann KD, Hackbarth C, Heidecke CD, von Bernstorff W, von Woedtke T, Partecke LI (2015) Synergistic inhibition of tumor cell proliferation by cold plasma and gemcitabine. Plasma Processes Polymers 12(12): 1377–1382CrossRef Masur K, von Behr M, Bekeschus S, Weltmann KD, Hackbarth C, Heidecke CD, von Bernstorff W, von Woedtke T, Partecke LI (2015) Synergistic inhibition of tumor cell proliferation by cold plasma and gemcitabine. Plasma Processes Polymers 12(12): 1377–1382CrossRef
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Zurück zum Zitat Seker E, Kilicarslan MA, Deniz ST, Mumcu E, Ozkan P (2015) Effect of atmospheric plasma versus conventional surface treatments on the adhesion capability between self-adhesive resin cement and titanium surface. J Adv Prosthodont 7(3): 249–256CrossRefPubMedPubMedCentral Seker E, Kilicarslan MA, Deniz ST, Mumcu E, Ozkan P (2015) Effect of atmospheric plasma versus conventional surface treatments on the adhesion capability between self-adhesive resin cement and titanium surface. J Adv Prosthodont 7(3): 249–256CrossRefPubMedPubMedCentral
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Metadaten
Titel
Kaltes Atmosphärendruckplasma im Einsatz in der Chirurgie
verfasst von
Lars Ivo Partecke
Kim R. Liedtke
Copyright-Jahr
2016
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-52645-3_7

Update Chirurgie

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