Physikalisches Plasma zur Bekämpfung von SARS-CoV-2

Unter der Leitung von Prof. Gülsah Gabriel ist das Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie (HPI) an dem Projekt „PlasmaplusCorona (PPC) - Plasmabasierte Desinfektion des Respirationstraktes zur Senkung der SARS-CoV-2-Viruslast in vitro und in vivo“ beteiligt. In Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald sowie dem Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB) wird dabei an einer technischen Lösung zur lokalen Behandlung des Virus-infizierten Atemtraktes geforscht. Projektziel ist eine plasmabasierte technische Lösung zur lokalen Behandlung des Atemtraktes, die später zu einem Medizinprodukt weiterentwickelt werden kann.  

Am 2. Juni 2021 fand dazu ein virtuelles Kick-off-Meeting zum Start des dreijährigen Forschungsprojektes zur Bekämpfung von SARS-CoV-2 im Mund- und Nasen-Rachenraum unter Einsatz physikalischer Plasmen statt. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt 2 Mio. EUR gefördert.  

Unter dem Projekttitel „PlasmaplusCorona (PPC) - Plasmabasierte Desinfektion des Respirationstraktes zur Senkung der SARS-CoV-2-Viruslast in vitro und in vivo“ forscht das HPI in Hamburg zusammen mit dem INP in Greifswald sowie dem FZB in Borstel an einer technischen Lösung zur lokalen Behandlung des Virus-infizierten Atemtraktes.  

Ziel des Projektes ist eine plasmabasierte technische Lösung zur lokalen Behandlung des Atemtraktes, die später zu einem Medizinprodukt weiterentwickelt werden kann.  

Grundlage dafür ist die Erkenntnis, dass die Übertragung von SARS‐CoV‐2 u.a. deshalb besonders hoch ist, weil sich das Virus vor allem in den oberen Atemwegen vermehrt. Auch wenn die Symptome einer COVID‐19‐Erkrankung noch nicht oder nur sehr gering vorhanden sind, ist die Ansteckungsfähigkeit der infizierten Personen bereits hoch. Eine frühzeitige Reduktion der Viruslast im Mund‐ und Nasen‐Rachenraum positiv getesteter, jedoch noch nicht erkrankter Personen soll deren Infektiosität reduzieren und damit der weiteren Verbreitung des Virus und gegebenenfalls auch einer Erkrankung der infizierten Person entgegenwirken.  

Physikalisches Plasma ist ein Gemisch aus geladenen und ungeladenen Atomen und/ oder Molekülen sowie frei beweglichen Elektronen, das auch als vierter Aggregatzustand bezeichnet wird. Es entsteht, wenn einem Gas beispielsweise elektrische Energie zugeführt wird. Bei Temperaturen unter 40°C und bei Atmosphärendruck erzeugte sogenannte kalte Plasmen werden bereits in der Medizin zur Unterstützung der Wundheilung eingesetzt. Ihre Wirksamkeit gegen Mikroorganismen und Viren ist vielfach nachgewiesen. 

Im Projekt „PPC“ werden verschiedene technische Möglichkeiten zur lokalen Applikation von physikalischem Plasma konzipiert und erprobt. Neben dem umfassenden Wirksamkeitsnachweis gegen SARS-CoV-2 unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen, die an eine solche Anwendung in einem klinischen Kontext zu stellen sind, bilden präklinische Untersuchungen zur lokalen Verträglichkeit solcher plasmabasierten Verfahren einen Schwerpunkt. Damit werden die entscheidenden Grundlagen für einen Forschungstransfer in die klinische Anwendung gelegt.  

Das Projekt bündelt die Expertisen dreier Leibniz-Institute in der physikalischen, biophysikalischen, biochemischen und biomedizinischen Forschung. Die drei Institute sind Mitglieder der Leibniz-Forschungsverbünde „Gesundheitstechnologien“ und „INFECTIONS“ sowie des Leibniz-Forschungsnetzwerkes „Immunvermittelte Erkrankungen“.  

Wissenschaftliche Ansprechpersonen:  

Prof. Dr. Gülsah Gabriel 
Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie (HPI) 
Martinistraße 52 
20251 Hamburg 
Tel.: +49 40 48051 315 
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Prof. Dr. Thomas von Woedtke 
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. Greifswald (INP) 
Felix-Hausdorff-Str. 2
17489 Greifswald
Tel.: +49 3834 554 3948 
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Web: www.inp-greifswald.de

Prof. Dr. Ulrich Schaible 
Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB) 
Parkallee 1-40 
23845 Borstel 
Tel.: +49 04537 188-6000 
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Web: www.fz-borstel.de