Plasmanaald uit Eindhoven doodt tandbederfbacterie

Een plasma, bestaand uit geïoniseerd gas, kan diensten bewijzen als doder van bacteriën die tandbederf veroorzaken. Dit hebben Amerikaanse fysici verbonden aan de University of Iowa laten zien met een draagbare plasmanaald die drie jaar geleden ontwikkeld is aan de TU Eindhoven. Voordeel van die plasmanaald is dat hij werkt bij kamertemperatuur (Journal of Physics D: Apllied Physics, 21 augustus).

Plasma’s zijn normaliter extreem heet en vinden toepassing in materiaaltechnologie en halfgeleiderfabricage. Biologische toepassingen leken niet aan de orde omdat ieder leven de hitte niet zou kunnen weerstaan. Daarin kwam verandering toen in 2003 op de TU Eindhoven Eva Stoffels en haar medewerkers een plasmanaald ontwikkelden. Die bestaat uit een 5 cm lange en 0,3 mm dikke wolfraamdraad, bevestigd in een glazen buis waardoor heliumgas stroomt. Wanneer op dit systeem een hoogfrequente wisselspanning wordt gezet, is het elektrisch veld ter plekke van de wolfraampunt zo hoog, dat het heliumgas geïoniseerd raakt en er lokaal een plasma ontstaat. Omdat het om een gebiedje gaat van nog geen millimeter groot, blijft de temperatuur laag genoeg om de plasmanaald te kunnen aanraken.

Met zo’n plasmanaald zijn John Goree en collega’s er in Iowa City in geslaagd een kolonie Streptococcus mutans, gegroeid in een petrischaaltje, te doden. De plasmanaald bleek dodelijk voor de bacteriën binnen een ring van circa 5 mm diameter, enigszins afhankelijk van de kracht van de gasstroom in de naald.

Verantwoordelijk voor de dood van de bacteriën zijn volgens de onderzoekers zuurstof- en hydroxideradicalen in het plasma. Welke van de twee radicalen het beste resultaat geeft, is onderwerp van nader onderzoek.

S. mutans is de bacterie die ook verantwoordelijk is voor tandbederf. Alhoewel de plasmanaald nog lang niet commercieel verkrijgbaar is, denken de onderzoekers wel aan een toepassing ter vervanging van vloeistoffen om de mond mee te spoelen. Die bevatten chemicaliën die langere tijd in de mond aanwezig blijven, terwijl de radicalen die de plasmanaald op nog geen millimeter van de te behandelen plek levert, nog geen milliseconde actief zijn.

Dirk van Delft