Plasma-zaklantaarn vervangt zeep

Share Button

Stel je voor: een draagbare, door batterijen gevoede plasmagenerator die de huid in een fractie van een seconde bacterievrij kan maken, dit zonder zeep en water. Het apparaat zou gebruikt kunnen worden bij noodoproepen voor de ambulance, plekken waar natuurrampen plaats hebben gevonden, gevechtssituaties of waar ook medische noodhulp op verre lokaties nodig is. Maak kennis met de “plasma flashlight”, de plasma-zaklamp.

De plasmazaklamp in actie. Bron: auteurs publicatie

De plasmazaklamp in actie. Bron: auteurs publicatie

In een experiment bleek de plasmazaklamp in staat om een dikke biofim bestaande uit zeventien verschillende lagen van één van de meest antibiotica- en warmteresistente bacteriën, Enterococcus dfaecalis, uit te schakelen. Deze bacterie veroorzaakt vaak wortelkanaalinfecties tijdens tandartsbehandelingen. Het plasma drong diep door tot onderin de biofilm en doodde de bacteriën in vijf minuten. Voor individuele bacteriën duurde de inactiveringstijd slechts enkele tientallen seconden

Werking
Het exacte mechanisme waardoor bacteriën het afleggen tegen plasmaontladingen is nog onbekend, maar vermoedelijk wordt het antibacteriële effect van plasma veroorzaakt door chemische reacties tussen het plasma en de lucht die het omringt. Hierbij komt een mengsel van bepaalde stoffen, waaronder vrije radicalen vrij, die veel weg hebben van degene die door ons eigen immuunsysteem worden geproduceerd.

Plasma jet circuit, aangedreven door een 12 V gelijkspanning battery op 60 mW. Het circuit genereert ~20 kHz pulsen met elk een duur van ~100 ns. (Credit: X. Pei et al./IOP Publishing)

Plasma jet circuit, aangedreven door een 12 V gelijkspanning battery op 60 mW. Het circuit genereert ~20 kHz pulsen met elk een duur van ~100 ns. (Credit: X. Pei et al./IOP Publishing)

Zoals bovenstaande schakeling laat zien, kan het apparaat zonder veel moeite worden gemaakt en kost het minder dan honderd dollar (onder de € 80) om te produceren. Behalve de batterijen is geen andre krachtbron noodzakelijk. Het apparaat werkt bij temperaturen rond kamertemperatuur en brengt geen schade aan de huid toe.

De onderzoekers voerden ook een gedetailleerde analyse uit op het gasmengsel dat bij de plasmaontlading vrijkwam en ontdekten dat hoog-reactieve stikstof-zuurstofverbindingen in grote hoeveelheden waren ontstaan. Eerder werd verondersteld dat vrijkomende UV-straling de effectiviteit van plasmaontladingen verklaart. Bij dit ontwerp komt nauwelijks UV-straling vrij, terwijl de effectiviteit toch hoog bleef, wat het onaannemelijk maakt dat UV-straling het steriliserende effect verklaart.

Het apparaat is ontwikkeld door onderzoekers van Huazhong University of Science and Technology in China, CSIRO Materials Science and Engineering, University of Sydney en City University of Hong Kong.

Bron:
X. Pei et al., Room-temperature, battery-operated, handheld air plasma jet inactivates 25.5 μm Enterococcus faecalis biofilm, Journal of Physics D: Applied Physics, 2012, doi:10.1088/0022-3727/45/16/165205 (open access)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

3 reacties

  1. Kijk, dit is nu een van die uitvindingen waarvan de mensen, als je ze dit rond het jaar 2000 had gevraagd, het hadden gepositioneerd in een tijd vele decennia na nu.
    En nu, nog niet zo ver in 2012, is het er al.
    Ongelooflijk hoe snel de ontwikkelingen gaan.
    Prachtig !!!

  2. wwtlfe schreef:

    Is de titel niet misleidend? Het apparaat dood bacteriën, maar heeft dit ook een reinigende werking?

    • Germen schreef:

      Het is altijd een afweging. Een titel moet prikkelend zijn en tegelijkertijd de lading van het artikel dekken. In dit geval is dat voor een deel het geval. Niet helemaal, toegegeven :)

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger