Von der Glaskugel in die podologische Praxis: Die Geschichte des Kaltplasmas

Kaltplasma ist eines der spannendsten Innovationsfelder der modernen Medizintechnik. Mit dem RUCK ViroCap Kaltplasma wird diese zukunftsweisende Technologie nun auch für die podologische Praxis nutzbar. Die Wurzeln dieser Entwicklung reichen deutlich weiter zurück, als man vermuten würde. Ein Blick in die Geschichte zeigt: Kaltplasma ist keine kurzlebige Modeerscheinung, sondern das Ergebnis von mehr als 300 Jahren physikalischer Forschung.

Schon um 1700 experimentierten Physiker mit elektrischen Leuchterscheinungen in evakuierten Glaskugeln – die ersten Beobachtungen dessen, was wir heute als Plasma kennen. Im 19. Jahrhundert beschäftigte sich der Brite Michael Faraday intensiv mit elektrischen Entladungen und gewann dabei wichtige Erkenntnisse über die Eigenschaften ionisierter Gase. Faraday warf auch eine Frage auf, die bis heute nachwirkt: 

"Gibt es neben fest, flüssig und gasförmig noch einen vierten Aggregatzustand?"

Die Antwort lautet: Ja – Plasma, ein ionisiertes Gas aus freien Elektronen und geladenen Teilchen. Plasma gilt heute als vierter Aggregatzustand und macht den Großteil der sichtbaren Materie im Universum aus: Sonne, Blitze und Polarlichter bestehen allesamt aus Plasma.

Eine der ersten technischen Anwendungen von Plasma geht auf Werner von Siemens zurück, der 1857 einen Ozonisator entwickelte, um durch elektrische Entladung Ozon zu gewinnen. Im 20. Jahrhundert folgten weitere Meilensteine – von der Leuchtstoffröhre bis zum Plasmadisplay.

All diese frühen Anwendungen zeigten das große Potenzial von Plasma: Es ließ sich präzise steuern und machte es möglich chemisch hochreaktive Teilchen zu erzeugen und gezielt Materialien zu verändern, ohne dabei auf klassische chemische Prozesse angewiesen zu sein. Was noch fehlte, war die Möglichkeit, diese Reaktivität bei Temperaturen zu erzeugen, die lebendes Gewebe nicht schädigen.

Schon im frühen 20. Jahrhundert gab es erste Hinweise darauf, dass elektrische Entladungen und ionisierte Gase eine antimikrobielle Wirkung besitzen. Für medizinische Anwendungen am Menschen fehlte jedoch eine entscheidende Voraussetzung: Das Plasma musste wirksam sein, ohne durch hohe Temperaturen das Gewebe zu schädigen.

Der entscheidende Fortschritt entwickelte sich gegen Ende des 20. Jahrhunderts: Forschern gelang es, sogenanntes Kaltplasma zu erzeugen, das trotz niedriger Temperaturen hochreaktiv bleibt. Dabei entstehen reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies, die Bakterien, Viren und Pilze inaktivieren, ohne das gesunde Gewebe zu schädigen.

Pionierarbeit leistete dabei in den 1990er- und 2000er-Jahren neben vielen anderen die Forschungsgruppe um Prof. Gary Friedman an der Drexel University in den USA, die als eine der ersten die Wirkung von Plasma auf menschliche Haut systematisch untersuchte. Dabei zeigte sich ein klarer Zusammenhang zwischen der keimreduzierenden Wirkung von Plasma und einer verbesserten Wundheilung – die Geburtsstunde der modernen Plasmamedizin.

Interessant ist auch ein Umweg über die Raumfahrt: Max-Planck-Forscher experimentierten mit Kaltplasma auf der Internationalen Raumstation (ISS), ursprünglich im Rahmen der Grundlagenforschung zu Plasmakristallen unter Mikrogravitation. Diese Forschung lieferte wichtige Erkenntnisse, die später in die Weiterentwicklung der Plasmatechnologie mit einflossen.

Von der Wundtherapie in die Podologie

Die ersten klinisch etablierten Anwendungen von Kaltplasma konzentrierten sich vor allem auf die Behandlung chronischer Wunden, etwa bei diabetischem Fußsyndrom oder Ulcus cruris. Ein weiterer Schwerpunkt war die Bekämpfung multiresistenter Keime wie MRSA.

Seit 2013 sind zertifizierte medizinische Plasmajets zur Behandlung von chronischen Wunden und Hauterkrankungen im klinischen Einsatz. Zahlreiche Studien untersuchen und bestätigen die antimikrobiellen Eigenschaften von Kaltplasma sowie sein Potenzial zur Unterstützung von Heilungsprozessen.

Die gezielte Erforschung von Kaltplasma zur Behandlung von Mykosen bildet ein eigenes, jüngeres Kapitel dieser Geschichte. Dass Pilzzellen empfindlich auf oxidativen Stress reagieren, war unter Forschenden schon länger bekannt. Gleichzeitig stellt die Behandlung von Nagelpilz eine besondere Herausforderung dar, da klassische Antimykotika die dichte Nagelplatte häufig nur begrenzt durchdringen und sich die Therapie deshalb über viele Monate hinziehen kann.

Mit der Entwicklung von kaltem atmosphärischem Plasma (Cold Atmospheric Plasma = CAP) wurde dieser Ansatz gezielter untersucht: Forschungsgruppen analysierten die Wirkung von Kaltplasma auf Dermatophyten wie Trichophyton rubrum, einem der häufigsten Erreger der Onychomykose, und führten erste klinische Pilotstudien zur Anwendung bei Nagelpilz durch.

Seitdem hat sich Kaltplasma zunehmend als ergänzende Therapieoption bewährt – insbesondere bei therapieresistenten Pilzinfektionen oder bei Patient:innen, die klassische Antimykotika schlecht vertragen. Was einst mit leuchtenden Glaskugeln in der Physik begann, ist heute eine gezielt einsetzbare Technologie, die Podolog:innen bei der Behandlung hartnäckiger Pilzinfektionen unterstützen kann.

Genau hier setzt das RUCK ViroCap Kaltplasma an. Es macht die Möglichkeiten der modernen Kaltplasmatechnologie für die podologische Praxis nutzbar und bringt eine jahrzehntelange Entwicklung aus Forschung und Medizin in den Praxisalltag von Podolog:innen und Fußpfleger:innen.

Mehr zum RUCK ViroCap erfahren

Sie möchten mehr über die Funktionsweise von Kaltplasma erfahren? In unserem Beitrag „So funktioniert Kaltplasma“ erklären wir die physikalischen Grundlagen und praktischen Anwendungen ausführlich.

^{Quellen: u. a. Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG), Wikipedia „Plasmamedizin“, wissenschaft.de
Bildquellen: The Metropolitan Museum of Art, New York, Public Domain, Portrait of Michael Faraday, ca. 1852, @NASA-iss066e085461, 2. Dezember 2021 (nasa.gov)}