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Reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies (RONS) haben in der Biologie unterschiedliche Funktionen: In geringen Konzentrationen fungieren sie als Signalstoffe, zum Beispiel bei der Wundheilung. In hohen Konzentrationen zerstören sie Biomoleküle, was Immunzellen zur Abtötung von Erregern nutzen. Nicht-Gleichgewichtsplasmen, in denen zwar die Elektronen hohe Temperaturen haben, die Gastemperatur aber niedrig bleibt, können solche RONS erzeugen, ohne die behandelten Proben zu erwärmen. Diese nicht-thermischen Plasmen werden bereits jetzt zu Sterilisationszwecken genutzt. Ihr therapeutischer Einsatz in Wundbehandlung und Krebstherapie befindet sich in der Erprobungsphase.

In zehn Jahren werden wir die Mechanismen, die der Entstehung der verschiedenen Reaktivteilchen im Plasma sowie ihren biologischen Wirkungen zugrunde liegen, detaillierter verstehen. Auf dieser Basis können dann Plasmareaktoren konzipiert werden, die RONS in gewünschten Konzentrationen und Mischungsverhältnissen bereitstellen: für Anwendungen wie enzym-katalysierte Reaktionen oder den Abbau von Schadstoffen durch Zusammenwirken von Plasmen und Mikroben.