Plasmachemie

Für die medizinische Behandlung von Haut ist die Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) erforderlich. NO spielt eine wichtige Rolle bei der Steuerung diverser Prozesse im menschlichen Körper. Durch NO kann zum Beispiel die Zellteilung (Proliferation) bei der Wundheilung beeinflusst werden. Derzeit werden die Therapiemöglichkeiten von NO bei der Wundheilung und bei Hauterkrankungen untersucht.

NO wird im Mikrowellenplasma durch eine Reaktion von Stickstoff und Sauerstoff erzeugt. Da Stickstoff und Sauerstoff in der Luft enthalten sind, kann Luft als kostengünstiges Prozessgas genutzt werden. Es zeigt sich, dass die Konzentration von NO vom Luftfluss abhängt. Bei der hier untersuchten Plasmaquelle ist die NO-Konzentration bei einem Fluss von ca. 250 sccm (Standardkubikzentimetern) maximal und beträgt ca. 200 ppm (parts per million).

Aus dem Luftsauerstoff wird jedoch auch Ozon gebildet. Dieses ist toxisch und bei einer NO-Behandlung unerwünscht. Das Diagramm zeigt, dass die Ozonkonzentration bei dem für die NO-Bildung optimalen Fluss von 250 sccm mit ca. 30 ppm recht gering ist.

Für andere Anwendungen, zum Beispiel bei der Entkeimung, ist dagegen eine hohe Ozonkonzentration wünschenswert. Das Diagramm zeigt, dass die Ozonkonzentration mit wachsendem Luftfluss zunimmt, während die NO-Konzentration abnimmt. Die Plasmaquelle kann demnach für zwei verschiedene Anwendungen eingesetzt werden: NO-Behandlung bei einem Fluss von ca. 250 sccm und Ozon-Entkeimung bei Flüssen ab 800 sccm.

Diese Messungen wurden im Rahmen des BioLiP-Projektes von Hr. Dr. Bibinov an der Ruhr-Universität Bochum durchgeführt.