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2019

Greifswalder Forscher entschlüsseln weitere Wirkmechanismen der Wundheilung durch Plasma

Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) ist weltweit eines der führenden Zentren der Plasmamedizin. Unter einem Dach untersuchen hier Physiker, Biochemiker, Biologen, Mediziner und Pharmazeuten die Wechselwirkungen von physikalischen Plasmen und Zellen. Diese interdisziplinäre Grundlagenforschung führte zur Entwicklung von Plasma-Anwendungen, die für die Gesundheitsversorgung der Zukunft bedeutsam sind. So wird der 2013 von einer Ausgründung des Instituts auf den Markt gebrachte Plasmajet kINPen® MED in zahlreichen Kliniken erfolgreich zur Behandlung chronischer Wunden eingesetzt, von denen bis vier Millionen Menschen in Deutschland betroffen sind.

Die wissenschaftliche Evidenz der Plasmamedizin wurde jetzt erneut von INP-Forschern belegt. Der in der internationalen Zeitschrift „Theranostics“ veröffentlichte Beitrag „Nrf2 signaling and inflammation are key events in physical plasma-spurred wound healing” dient zur weiteren Aufklärung wichtiger molekularer Mechanismen der plasmaunterstützten Wundheilung.

In einer gemeinsam mit der Universitätsmedizin Rostock durchgeführten präklinischen Studie konnten die Wissenschaftler zeigen, dass eine Behandlung mit kaltem Atmosphärendruckplasma den Heilungsprozess von akuten Hautwunden initial beschleunigt. In den Untersuchungen wurde vor allem die Bedeutung von zwei Schlüsselfaktoren für die Wirkungsweise von Plasma im lebenden Gewebe herausgestellt: das für die zelluläre Redox-Homöosthase wichtige Molekül Nrf2, das die Aktivierung von Schutzgenen anstoßen kann, sowie das Protein p53, das eine entscheidende Rolle bei der Regulation des Zellzyklus spielt. Darüber hinaus wiesen die Experten in der Studie einen weiteren wichtigen Effekt nach: Die durch Plasma beeinflussten antioxidativen und entzündungsmodulierenden Prozesse führen zu einer starken Immunantwort des Körpers. Es zeigte sich eine frühe Einwanderung von Fresszellen, den Makrophagen, sowie neutrophilen Granulozyten, einer Unterform der weißen Blutkörperchen, in den Wundbereich. Die Studie stützt die Hypothese, wonach physikalisches Plasma vor allem redoxbasierte zelluläre Prozesse beeinflusst, die für die Steuerung der physiologischen Wundheilung bedeutsam sind.

Die Ergebnisse können für eine noch effektivere Behandlung diabetischer Wunden wegweisend sein. Derartige nicht-heilende Wunden sind mit hohen Kosten verbunden und verursachen gravierende volkswirtschaftliche Schäden durch langfristige Arbeitsausfälle.

Die plasmamedizinische Grundlagenforschung am INP wird finanziell gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (FKZ 03Z22DN11 & 12).

Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Dr. Anke Schmidt
Abteilung Plasma Life Science
Tel.: +49 3834 554 3958
E-Mail: anke.schmidtinp-greifswaldde

Originalpublikation:
Anke Schmidt, Thomas von Woedtke, Brigitte Vollmar, Sybille Hasse, Sander Bekeschus (2019). Nrf2 signaling and inflammation are key events in physical plasma-spurred wound healing. Theranostics Vol. 9, Issue 4, 1066-1084. doi:10.7150/thno.29754.

Forschungsbündnis will Basis für emissionsfreie Mobilität legen

Das Bündnis CAMPFIRE, mit Fachleuten aus Forschung, Wirtschaft und Politik, will in naher Zukunft technische Lösungen für eine emissionsfreie maritime Mobilität entwickeln, die zum Kernelement der Wirtschaft in MV werden könnte. Bei einem Workshop am Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) diskutierten die Experten am heutigen Donnerstag, dem 31. Januar, die Strategie für die praktische Umsetzung des Vorhabens.

Greifswald, 31. Januar 2019. Es ist eine klare Vision für die wirtschaftliche Zukunft Mecklenburg-Vorpommerns: Künftig könnte der aus regenerativen Energiequellen gewonnene Strom deutlich stärker vor Ort genutzt werden und als Treibstoff für neue Technologien dienen. Auf der Basis eines umfassenden Konzepts, an dem 30 Projektpartner aus Forschung, Wirtschaft und Politik mitgewirkt haben, will das vor über einem Jahr gegründete Bündnis CAMPFIRE einen Strukturwandel für die Region Nord-Ost herbeiführen. CAMPFIRE bündelt das Know-how verschiedener Forschungsinstitute sowie von Unternehmen aus der Energiebranche, der maritimen Wirtschaft und der Düngemittelindustrie. Zentrales Element des Konzepts ist die Produktion von grünem Ammoniak sowie dessen Verwertung für emissionsfreie Schiffsantriebe und die Produktion von nachhaltigem Dünger. Dieser Rohstoff, der aus lokal erzeugtem Wind- oder Solarstrom, Wasser und Luft hergestellt werden kann, wird von Experten bereits als „Erdöl der Zukunft“ angesehen.

Doch erst durch die Integration neuartiger elektrokeramischer Nanoschichten werden die Energiewandlungsprozesse bei der Ammoniakproduktion wirtschaftlich darstellbar. Dieser Technologiesprung soll im Rahmen einer fünfjährigen Umsetzungsphase von CAMPFIRE vollzogen werden. Dafür hat sich das Bündnis um Fördermittel aus dem Programm „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung beworben hat. Als Koordinatoren fungieren das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP), das Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM) sowie die Hochschule Stralsund (HOST).

Vorpommern-Staatssekretär Patrick Dahlemann (SPD) unterstreicht die Bedeutung des Vorhabens CAMPFIRE für die Region: „Hier bei uns in Vorpommern entsteht ein Leuchtturmprojekt, das weit in das Land ausstrahlt und starke wirtschaftliche Impulse setzen kann. Für MV bietet sich die große Chance, dass zwei wichtige Wirtschaftsfelder, die Energiebranche und die maritime Wirtschaft, miteinander verknüpft werden können. Ein emissionsfreier Schiffsverkehr schützt darüber hinaus den wichtigsten Naturschatz unseres Landes – die Ostsee.“

Dr. Donald Höpfner, Geschäftsführer der Rostocker Niederlassung des Düngemittelproduzenten YARA: „Wir wollen zusammen mit den Bündnispartnern neue technische Lösungen zur Herstellung von grünem Ammoniak am Standort Rostock entwickeln. Dieser Ansatz schützt nicht nur die Umwelt, sondern stärkt auch die Wirtschaft der Region.“ Bislang müsse Ammoniak vorwiegend über den Seeweg importiert werden.

Auch CAMPFIRE-Projektleiterin Dr. Angela Kruth zieht eine rundum positive Zwischenbilanz: „Das Bündnis ist stetig gewachsen und wir erfahren eine überwältigende Resonanz aus der Wirtschaft“. Es gebe weltweit innovative Konzepte rund um das Thema Ammoniak. So ist die chemische Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff bereits als Treibstoff für hochmoderne Fahrzeugmotoren oder Turbinen vorgesehen. In anderen Modellvorhaben soll mithilfe von Ammoniak die Energieversorgung entlegener Landstriche sichergestellt werden. Hinzu komme, dass Ammoniak als hervorragender Energiespeicher und somit als Zwischenschritt für die Verwertung von Wasserstoff dienen könne. Wenn es gelinge, kleinskalige Herstellungsprozesse für Ammoniak auf der Basis neuer elektrokeramischer Komponenten zu entwickeln, die direkt an Windparks angeschlossen werden könnten, wäre dies der Durchbruch, betont die INP-Forscherin. „Allerdings sind hierfür weitere Forschungsprojekte notwendig, um Fahrzeuge, Energiesysteme, rechtliche Rahmenbedingungen und Sicherheitskonzepte auf den neuen Energieträger zuzuschneiden. Wir müssen außerdem die Akzeptanz für Ammoniak in der Bevölkerung erhöhen.“

Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Dr. Angela Kruth
Projektleitung
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie 
Tel. +49 3834 554 3860
E-Mail: angela.kruthinp-greifswaldde

Weitere Informationen:
http://www.wir-campfire.de

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Kontakt

Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.
Felix-Hausdorff-Str. 2
17489 Greifswald

Charlotte Giese
Franziska Hagen
Stabsstelle, Kommunikation

Tel.: +49 3834 - 554 3897
Mobil: +49 162 655 0487
Fax: +49 3834 - 554 301

charlotte.gieseinp-greifswaldde
www.leibniz-inp.de

 

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