@phdthesis{Grosse2016,
  author    = {Mareike Gro{\"s}e},
  title     = {Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Redoxpotential und biologischem Effekt mit kaltem Atmosph{\"a}rendruckplasma behandelter Fl{\"u}ssigkeiten},
  journal    = {Explorations on the correlation between ORP and biological effect of cold atmospheric plasma treated liquids},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002390-4},
  year      = {2016},
  abstract  = {Auf dem Teilgebiet der Plasmamedizin, welches sich mit der Grundlagenforschung der Plasma-Zielstruktur-Interaktion besch{\"a}ftigt, haben sich in den letzten Jahren zwei grundlegende Erkenntnisse ergeben: (1) Biologische Effekte kalter Atmosph{\"a}rendruckplasmen (CAP) werden ma{\"s}geblich {\"u}ber die Fl{\"u}ssigkeitsphasen vermittelt. (2) Diese Effekte basieren auf den Reaktionen redoxaktiver Spezies. Dar{\"u}berhinaus wurde festgestellt, dass Fl{\"u}ssigkeiten durch die Behandlung mit CAP \"aktiviert\" werden k{\"o}nnen und selbst einen biologischen Effekt aufweisen. Auf dieser Grundlage besch{\"a}ftigt sich nun ein Gro{\"s}teil der Untersuchungen mit der Identifikation der biologisch relevanten redoxaktiven Spezies in Fl{\"u}ssigkeiten. In der Redoxbiologie sind verschiedene Reaktionsketten bekannt, welche reversible Oxidations- und Reduktionsreaktionen beinhalten. Diese redoxbasierten Interaktionen sind nicht stets liganden- bzw. rezeptorspezifisch, so dass sich folgende Hypothese formulieren l{\"a}sst: Der biologische Plasmaeffekt von CAP wird nicht durch einzelne, rezeptorspezifische Reaktionen ausgel{\"o}st, sondern ist vielmehr von dem sich in der fl{\"u}ssigen Umgebung der behandelten Zielstruktur herrschenden Redoxpotential abh{\"a}ngig. F{\"u}r die Untersuchung der Hypothese wurde physiologische Kochsalzl{\"o}sung in Luft mit einer Plasmaquelle, die nach dem Prinzip einer dielektrisch behinderten Oberfl{\"a}chenentladung funktioniert, behandelt und der antibakterieller Effekt der plasmabehandelten physiologischen Kochsalzl{\"o}sung gegen E. coli erfasst. Parallel dazu wurde das Redoxpotential der plasmabehandelten physiologischen Kochsalzl{\"o}sung mittels einer Goldelektrode erfasst. 5 ml physiologische Kochsalzl{\"o}sung, welche 5 min mit CAP behandelt wurde, f{\"u}hrte zu einer kompletten Inaktivierung von E. coli mit einer Reduktion der Bakterienanzahl > 6 Log-Stufen, wohingegen eine 3 min{\"u}tige Plasmabehandlung nur eine Reduktion der Bakterienzahl < 1 Log-Stufe zur Folge hatte. Die komplette Inaktivierung von E. coli entsprach einer Redoxspannung von 414 mV (nach 3 min CAP-Behandlung: 376 mV). Bei Untersuchungen mit einem Vergleichssystem, welches aus verschieden konzentrierten Wasserstoffperoxidl{\"o}sungen bestand, konnte gezeigt werden, dass mit einer Wasserstoffperoxidkonzentration von 30 000 mg/l eine komplette Inaktivierung von E. coli erreicht werden konnte. Die dabei herrschende Redoxspannung betrug ebenfalls 414 mV. Jedoch konnte auch gezeigt werden, dass die in plasmabehandelter physiologischer Kochsalzl{\"o}sung herrschende Redoxspannung nicht allein durch die dabei herrschende Wasserstoffperoxidkonzentration ausgel{\"o}st wird, da die Wasserstoffperoxidkonzentration in 5 ml CAP-behandelter physiologischer Kochsalzl{\"o}sung nur 5 mg/l betrug. Anhand dieser ersten Untersuchungsergebnisse l{\"a}sst sich zusammenfassen, dass der antibakterielle Effekt, sowohl von CAP-behandelter physiologischer Kochsalzl{\"o}sung, als auch von Wasserstoffperoxidl{\"o}sungen, mit der in der jeweiligen Fl{\"u}ssigkeit herrschenden Redoxspannung korreliert. Inwieweit sich dies f{\"u}r andere biologische Plasmaeffekte nutzen l{\"a}sst, ist noch nicht absehbar. Daf{\"u}r bedarf es weiterf{\"u}hrender Untersuchungen.},
  language  = {de}
}