Afgerond in 2019

Projectleider: B.K. Boekema, PhD – Vereniging Samenwerkende Brandwondencentra Nederland (VSBN)

Beknopte samenvatting van de resultaten

Brandwondpatiënten lopen een verhoogd risico op besmetting met opportunistische bacteriën als gevolg van een groot wondoppervlak en een verzwakt immuunsysteem. De aanwezigheid van bacteriën kan zorgen voor tragere genezing en allerlei complicaties. Omdat de beschikbare behandelingen niet toereikend zijn en de ontwikkeling van resistentie tegen antibiotica toeneemt, zijn alternatieven nodig. Wij hebben onderzocht of koud gas plasma een nieuwe alternatieve behandeling kan zijn om bacteriën in brandwonden te bestrijden. Koud gas plasma is een soort gas waarbij actieve deeltjes worden gevormd uit de lucht, zoals zuurstof- en stikstof radicalen.

Als eerste hebben we de potentie van een plasma jet onderzocht, als vervolg op een eerder project (07.114). De productie van actieve deeltjes als functie van verschillende plasma settings werd bekeken en de biologische veiligheid werd bevestigd met cel en weefsel kweken. Hoewel de plasma jet zeer effectief was tegen bacteriën in fysiologische zout oplossing, bleek het niet te werken tegen bacteriën op intacte huid. De plasma jet is daarom niet verder getest.

In samenwerking met de divisie Elementary Processes of Gasdischarges van de TU/e, is er een flexibele variant ontwikkeld van de Dielectric Barrier Discharge (DBD) zodat grotere en gekromde oppervlakken zoals het menselijk lichaam met plasma behandeld kunnen worden. Op korte afstand (2 mm) was het plasma effectief tegen Pseudomonas aeruginosa op agar, in vloeistof, in collageen-elastine matrix, maar ook op intacte huid en in ex vivo brandwondmodellen. De behandeltijden varieerden van 10 sec tot 6 min.

DBD plasma behandelingen tot 6 min hadden geen effect op de cel activiteit van fibroblasten of humane huid samples. Uitgroei en celdeling van epidermis in brandwondmodellen was niet verminderd door behandeling met DBD plasma (6 min per keer, 5 keer in 14 dagen). Daarnaast zorgde DBD plasma behandeling tot 6 min niet voor mutaties zoals getest op een fibroblast cellijn (V79) met een HPRT assay.

Vanuit praktisch oogpunt, zijn een plastic houder voor de strips en een makkelijker in te stellen pulser vervaardigd. Verschillende testen voor veiligheid en effectiviteit, zoals hierboven beschreven, werden herhaald met goede resultaten.

Conclusie: Plasma opgewekt met DBD is efficiënter dan de jet, en werkt ook tegen bacteriën op of in de huid. Het plasma is veilig getest op cellen, huidbiopten en genezing van brandwondmodellen. Plasma behandeling zorgde niet voor mutaties of schade aan DNA. Het plasma kan aangeraakt worden en de plasma temperatuur is lager dan bij de jet. Het ontwerp kan eenvoudig aangepast worden om grotere oppervlakten te behandelen. Het DBD plasma is wel minder effectief gebleken in een complexe omgeving zoals een (bloederige) wond, maar dit zou verband kunnen houden met het ontwerp van de strip. Daarnaast moet bekeken worden hoe de warmte ontwikkeling beperkt kan worden omdat langere behandelingen voor enige opwarming van het behandelde materiaal zorgen.

print