Clinical Plasma Medicine: State and Perspectives of in Vivo Application of Cold Atmospheric Plasma

Contributions to Plasma Physics

Volumn 54, Issue 2, 2014, Pages 104-117

  Von Woedtke, Th ^a   Metelmann, H R ^b   Weltmann, K D ^a  

^a LEIBNIZ INSTITUTE FOR PLASMA SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Germany)

^b UNIVERSITY OF GREIFSWALD   (Germany)

Author keywords

Clinical plasma application; Cold atmospheric pressure plasma sources; Plasma medicine

Indexed keywords

ANIMALS; ATMOSPHERIC PRESSURE; BIOCOMPATIBILITY; CYTOLOGY; DERMATOLOGY; DISEASES; MEDICAL APPLICATIONS; PLASMA SOURCES; TISSUE REGENERATION;

ATMOSPHERIC-PRESSURE PLASMA SOURCE; CLINICAL PLASMA APPLICATION; COLD ATMOSPHERIC PLASMAS; COLD ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA SOURCE; HUMAN BEING; IN-VIVO; MEDICAL RESEARCH; PLASMA EFFECTS; PLASMA MEDICINES; VIVO APPLICATIONS;

PLASMA APPLICATIONS;

EID: 84893544411     PISSN: 08631042     EISSN: 15213986     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ctpp.201310068     Document Type: Article

References (106)

1. G. Fridman, G. Friedman, A. Gutsol, A. B. Shekter, V. N. Vasilets, A. Fridman, Plasma Process. Polym. 5, 503-533 (2008).
2. M. G. Kong, G. Kroesen, G. Morfill, T. Nosenko, T. Shimizu, J. van Dijk, J. L. Zimmermann, New. J. Phys. 11, 115012 (2009).
3. K.-D. Weltmann, E. Kindel, Th. von Woedtke, M. Hähnel, M. Stieber, R. Brandenburg, Pure Appl. Chem. 82, 1223-1237 (2010).
4. Th. von Woedtke, S. Reuter, K. Masur, K.-D. Weltmann, Phys. Rep. 530, 291-320 (2013).
5. P. Favia, R. D'Agostino, Surf. Coat. Technol. 98, 1102-1106 (1998).
6. A. Ohl, K. Schröder, Surf. Coat. Technol. 116-119, 820-830 (1999).
7. P. K. Chu, J. Y. Chen, L. P. Wang, N. Huang, Materials Science and Engineering R 36, 143-206 (2002).
8. R. D'Agostino, P. Favia, C. Oehr, M. R. Wertheimer, Plasma Process. Polym. 2, 7-15 (2005).
9. K. S. Siow, L. Britcher, S. Kumar, H. J. Griesser, Plasma Process. Polym. 3, 392-418 (2006).
10. R. Förch, A. N. Chifen, A. Bousquet, H. L. Khor, M. Jungblut, L.-Q. Chu, Z. Zhang, I. Osey-Mensah, E.-K. Sinner, W. Knoll, Chem. Vap. Deposition 13, 280-294 (2007).
11. A. Ohl, K. Schröder, in: Low temperature plasmas. Fundamentals, Technologies and Techniques, Volume 2, edited by R. Hippler, H. Kersten, M. Schmidt, K. H. Schoenbach, (Wiley-VCH, Weinheim, 2008), 803-819
12. S. Cheruthazekatt, M. Černák, P. Slavíček, J. Havel, J. Appl. Biomed. 8, 55-66 (2010).
13. K. Bazaka, M. V. Jacob, R. J. Crawford, E. P. Ivanova, Acta Biomater. 7, 2015-2028 (2011).
14. R. Morent, N. DeGreyter, T. Desmet, P. Dubruel, C. Leys, Plasma Process. Polym. 8, 171-190 (2011).
15. M. Moisan, J. Barbeau, S. Moreau, J. Pelletier, M. Tabrizian, L'H. Yahia, Int. J. Pharm. 226, 1-21 (2001).
16. M. Laroussi, Plasma Process. Polym. 2, 391-400 (2005)
17. M. Moreau, N. Orange, M. G. J. Feuilloley, Biotechnol. Adv. 26, 610-617 (2008).
18. Th. Von Woedtke, A. Kramer, K.-D. Weltmann, Plasma Process. Polym. 5, 534-539 (2008).
19. J. Ehlbeck, U. Schnabel, M. Polak, J. Winter, Th. von Woedtke, R. Brandenburg, T. Von dem Hagen, K.-D. Weltmann, J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 013002 (2011).
20. G. E. Morfill, J. L. Zimmermann, Contrib. Plasma Phys. 52, 655-663 (2012).
21. K.-D. Weltmann, J. Winter, M. Polak, J. Ehlbeck, Th. von Woedtke, in: Plasma for bio-decontamination, medicine and food security, edited by Z. Machala, K. Hensel, Y. Akishev, NATO Science for Peace and Security Series - A: Chemistry and Biology, 3-15 (Springer, Dordrecht, 2012).
22. K.-D. Weltmann, M. Polak, K. Masur, Th. von Woedtke, J. Winter, S. Reuter, Contrib. Plasma Phys. 52, 644-654 (2012).
23. A. C. Ritts, H. Li, Q. Yu, C. Xu, X. Yao, L. Hong, Y. Wang, Eur. J. Oral Sci. 118, 510-516 (2010).
24. S. Rupf, A. Lehmann, M. Hannig, B. Schäfer, A. Schubert, U. Feldmann, A. Schindler, J. Med. Microbiol. 59, 206-212 (2010).
25. S. Rupf, A. N. Idlibi, F. Al Marrawi, M. Hanig, A. Schubert, L. von Mueller, W. Spitzer, H. Holtmann, A. Lehmann, A. Rueppell, A. Schindler, PLoS ONE 6, e25893 (2011).
26. K. Fricke, I. Koban, H. Tresp, L. Jablonowski, K. Schröder, A. Kramer, K.-D. Weltmann, Th. von Woedtke, T. Kocher, PLoS ONE 7, e42539 (2012).
27. H. S. Teixiera, C. Marin, L. Witek, A. Freitas Jr., N. R. F. Silva, T. Lilin, N. Tovar, M. N. Janal, P. G. Coelho, J. Mech. Behav. Biomed. Mat. 9, 45-49 (2012).
28. G. C. Kim, H. W. Lee, J. H. Byun, J. Chung, Y. C. Jeon, J. K. Lee, Plasma Process. Polym. 10, 199-206 (2013).
29. A. Lehmann, A. Rueppell, A. Schindler, I.-M. Zylla, H. J. Seifert, F. Nothdurft, M. Hannig, S. Rupf, Plasma Process. Polym. 10, 262-270 (2013).
30. A. N. Idlibi, F. Al-Marrawi, M. Hannig, A. Lehmann, A. Rueppell, A. Schindler, H. Jentsch, S. Rupf, Biofouling 29, 369-379 (2013).
31. G. B. Valverde, P. G. Coelho, M. N. Janal, F. C. Lorenzoni, R. M. Carvalho, V. P. Thompson, K.-D. Weltmann, N. R. F. A. Silva, J. Dent. 41, 51-59 (2013).
32. J. R. Johnson, B. E. Pollock, H. S. Mayerson, H. Laurens, Am. J. Physiol. 114, 594-602 (1936).
33. U. Kogelschatz, Plasma Chem. Plasma Process. 23, 1-46 (2003).
34. K. R. Stalder, D. F. McMillen, J. Woloszko, J. Phys. D: Appl. Phys. 38, 1728-1738 (2005).
35. J. Raiser, M. Zenker, J. Phys. D: Appl. Phys. 39, 3520-3523 (2006).
36. G. Lloyd, G. Friedman, S. Jafri, G. Schultz, A. Fridman, K. Harding, Plasma Process. Polym. 7, 194-211(2010).
37. A. B. Shekter, R. K. Kabisov, A. V. Pekshev, N. P. Kozlov, Yu.L. Perov, Bull. Exp. Biol. Med. 126, 829-834 (1998).
38. A. B. Shekter, V. A. Sereshenkov, T. G. Rudenko, A. V. Pekshev, A. F. Vanin, Nitric Oxide 12, 210-219 (2005).
39. M. A. Bogle, K. A. Arndt, J. S. Dover, Arch. Dermatol. 143, 168-174 (2007).
40. E. Stoffels, I. E. Kieft, R. E. J. Sladek, J. Phys. D: Appl. Phys. 36, 2908-2913 (2003).
41. E. Stoffels, R. E. J. Sladek, I. E. Kieft, Phys. Scripta T107, 79-82 (2004).
42. M. Laroussi, A. Fridman, Plasma Process. Polym. 5, 51 (2008).
43. K.-D. Weltmann, Th. von Woedtke, IEEE Trans. Plasma Sci. 39, 1015-1025 (2011).
44. A. Kramer, N.-O. Hübner, K.-D. Weltmann, J. Lademann, A. Ekkernkamp, P. Hinz, O. Assadian, GMS Krankenhaushyg. Interdiszip. 3(1), Doc13 (2008).
45. L. F. Gaunt, C. B. Beggs, G. E. Georghiou, IEEE Trans. Plasma Sci. 34, 1257-1269 (2006).
46. E. Stoffels, Y. Sakiyama, D. B. Graves, IEEE Trans Plasma Sci. 36, 1441-1457 (2008).
47. D. Dobrynin, G. Fridman, G. Friedman, A. Fridman, New J. Phys. 11, 115020 (2009).
48. H. W. Lee, G. Y. Park, Y. S. Seo, Y. H. Im, S. B. Shim, H. J. Lee, J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 053001 (2011).
49. W. Dröge, Physiol. Rev. 82, 47-95 (2002).
50. P. Pacher, J. S. Beckman, L. Liaudet, Physiol. Rev. 87, 315-424 (2007).
51. D. B. Graves, J. Phys. D: Appl. Phys. 45, 263001 (2012).
52. C. K. Sen, S. Roy, Biochim. Biophys. Acta 1780, 1348-1361 (2008).
53. C. K. Sen, Wound Rep. Reg. 17, 1-18 (2009).
54. G. Y. Park, S. J. Park, M. Y. Choi, I. G. Koo, J. H. Byun, J. W. Hong, J. Y. Sim, G. J. Collins, J. K. Lee, Plasma Sources Sci. Technol. 21, 043001 (2012).
55. G. Fridman, M. Peddinghaus, H. Ayan, A. Fridman, M. Balasubramanian, A. Gutsol, A. Brooks, G. Friedman, Plasma Chem. Plasma Process. 26, 425-442 (2006).
56. A. S. Wu, S. Kalghatgi, D. Dobrynin, R. Sensenig, E. Cerchar, E. Podolsky, E. Dulaimi, M. Paff, K. Wasko, K. P. Arjunan, K. Garcia, G. Fridman, M. Balasubramanian, R. Ownbey, K. A. Barbee, A. Fridman, G. Friedman, S. G. Joshi, A. D. Brooks, J. Surg. Res. 179, E1-E12 (2013).
57. D. Dobrynin, A. Wu, S. Kalghatgi, S. Park, N. Shainsky, K. Wasko, E. Dumani, R. Ownbey, S. Joshi, R. Sensenig, A. D. Brooks, Plasma Medicine 1, 93-108 (2011).
58. D. Dobrynin, K. Wasko, G. Friedman, A. Fridman, G. Fridman, Plasma Medicine 1, 109-114 (2011).
59. P. Rehn, A. Wolkenhauer, M. Bente, S. Förster, W. Viöl, Surf. Coat. Technol. 174-175, 515-518 (2003).
60. C. Kaemling, A. Kaemling, S. Tümel, W. Viöl, Surf. Coat. Technol. 200, 668-671 (2005).
61. M. Kuchenbecker, N. Bibinov, A. Kaemling, D. Wandke, P. Awakowicz, W. Viöl, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 045212 (2009).
62. P. Rajasekaran, C. Opländer, D. Hoffmeister, N. Bibinov, C. V. Suschek, D. Wandke, P. Awakowicz, Plasma Process. Polym. 8, 246-255 (2011).
63. G. Daeschlein, S. Scholz, R. Ahmed, A. Majumdar, Th. von Woedtke, H. Haase, M. Niggemeier, E. Kindel, R. Brandenburg, K.-D. Weltmann, M. Jünger, JDDG 10, 509-515 (2012).
64. G. Daeschlein, S. Scholz, R. Ahmed, Th. von Woedtke, H. Haase, M. Niggemeier, E. Kindel, R. Brandenburg, K.-D. Weltmann, M. Juenger, J. Hosp. Infect. 81, 177-183 (2012).
65. S. Emmert, F. Brehmer, H. Hänßle, A. Helmke, N. Mertens, R. Ahmed, D. Simon, D. Wandke, W. Maus-Friedrichs, G. Daeschlein, M. P. Schön, W. Viöl, Clin. Plasma Med. 1, 24-29 (2013).
66. http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01415622.
67. T. Shimizu, B. Steffes, R. Pompl, F. Jamitzky, W. Bunk, K. Ramrath, M. Georgi, W. Stolz, H.-U. Schmidt, T. Urayama, S. Fujii, G. E. Morfill, Plasma Process. Polym. 5, 577-582 (2008).
68. G. Isbary, J. Heinlin, T. Shimizu, J. L. Zimmermann, G. Morfill, H.-U. Schmidt, R. Monetti, B. Steffes, W. Bunk, Y. Li, T. Klaempfl, S. Karrer, M. Landthaler, W. Stolz, Brit. J. Dermatol. 167, 404-410 (2012).
69. S. A. Ermolaeva, A. F. Varfolomeev, M. Y. Chernukha, D. S. Yurov, M. M. Vasiliev, A. A. Kaminskaya, M. M. Moisenovich, J. M. Romanova, A. N. Murashev, I. I. Selezneva, T. Shimizu, E. V. Sysolyatina, I. A. Shaginyan, O. F. Petriv, E. I. Mayevsky, V. E. Fortov, G. E. Morfill, B. S. Naroditsky, A. L. Gintsberg, J. Med. Microbiol. 60, 75-83 (2011).
70. G. Isbary, G. Morfill, H. U. Schmidt, M. Georgi, K. Ramrath, J. Heinlin, S. Karrer, M. Landthaler, T. Shimizu, B. Steffes, W. Bunk, R. Monetti, J. L. Zimmermann, R. Pompl, W. Stolz, Brit. J. Dermatol. 163, 78-82 (2010).
71. G. Isbary, in: Plasma for bio-decontamination, medicine and food security, edited by Z. Machala, K. Hensel, Y. Akishev, NATO Science for Peace and Security Series - A: Chemistry and Biology, 311-319 (Springer, Dordrecht, 2012).
72. G. Isbary, J. L. Zimmermann, T. Shimizu, Y.-F. Li, G. E. Morfill, H. M. Thomas, B. Steffes, J. Heinlin, S. Karrer, W. Stolz, Clin. Plasma Med. 1, 19-23 (2013).
73. J. Heinlin, G. Isbary, W. Stolz, G. Morfill, M. Landthaler, T. Shimizu, B. Steffes, T. Nosenko, J. L. Zimmermann, S. Karrer, J. Eur. Acad. Dermatol. Venerol. 25, 1-11 (2011).
74. G. Isbary, G. Morfill, J. Zimmermann, T. Shimizu, W. Stolz, Arch. Dermatol. 147, 388-390 (2011).
75. J. Heinlin, G. Isbary, W. Stolz, F. Zeman, M. Landthaler, G. Morfill, T. Shimizu, J. L. Zimmermann, S. Karrer, J. Eur. Acad. Dermatol. Venerol. 27, 324-331 (2013).
76. K.-D. Weltmann, E. Kindel, R. Brandenburg, C. Meyer, R. Bussiahn, C. Wilke, Th. von Woedtke, Contrib. Plasma Phys. 49, 631-640 (2009).
77. J. Lademann, C. Ulrich, A. Patzelt, H. Richter, F. Kluschke, M. Klebes, O. Lademann, A. Kramer, K.-D. Weltmann, B. Lange-Asschenfeldt, Clin. Plasma Med. 1, 5-10 (2013).
78. A. Kramer, J. Lademann, C. Bender, A. Sckell, B. Hartmann, S. Münch, P. Hinz, A. Ekkernkamp, R. Matthes, I. Koban, I. Partecke, C.-D. Heidecke, K. Masur, S. Reuter, K.-D. Weltmann, S. Koch, O. Assadian, Clin. Plasma Med. 1, 11-18 (2013).
79. C. Bender, R. Matthes, E. Kindel, A. Kramer, J. Lademann, K.-D. Weltmann, W. Eisenbeiß, N.-O. Hübner, Plasma Process. Polym. 7, 318-326 (2010).
80. C. Bender, L.-I. Partecke, E. Kindel, F. Döring, J. Lademann, C.-D. Heidecke, A. Kramer, N.-O. Hübner, Toxicol. in Vitro 25, 530-537 (2011).
81. A. Kramer, N.-O. Hübner, O. Assadian, H. Below, C. Bender, H. Benkhai, B. Bröker, A. Ekkernkamp, W. Eisenbeiß, A. Hammann, B. Hartmann, C.-D. Heidecke, P. Hinz, I. Koban, S. Koch, T. Kocher, J. Lademann, O. Lademann, M. M. Lerch, S. Maier, R. Matthes, G. Müller, I. Partecke, C. Rändler, K.-D. Weltmann, M. Zygmunt, GMS Krankenhaushyg. Interdiszip. 4, Doc10 (2009) (in German).
82. J. W. Fluhr, S. Sassnig, O. Lademann, M. E. Darvin, S. Schanzer, A. Kramer, H. Richter, W. Sterry, J. Lademann, Exp. Dermatol. 21, 130-134 (2011).
83. J. Lademann, S. Schanzer, M. Meinke, W. Sterry, M. E. Darvin, Skin Pharmacol. Physiol. 24, 238-244 (2011).
84. J. Lademann, H. Richter, S. Schanzer, A. Patzelt, G. Thiede, A. Kramer, K.-D. Weltmann, B. Hartmann, B. LangeAsschenfeldt, Skin Pharmacol. Physiol. 25, 100-106 (2012).
85. C. P. Bender, N.-O. Hübner, K.-D. Weltmann, C. Scharf, A. Kramer, in: Plasma for bio-decontamination, medicine and food security, edited by Z. Machala, K. Hensel, Y. Akishev, NATO Science for Peace and Security Series - A: Chemistry and Biology, 321-334 (Springer, Dordrecht, 2012).
86. H.-R. Metelmann, Th. von Woedtke, R. Bussiahn, K.-D. Weltmann, M. Rieck, R. Khalili, F. Podmelle, P. D. Waite, Am. J. Cosmetic Surg. 29, 52-56 (2012).
87. R. Bussiahn, N. Lembke, R. Gesche, Th. von Woedtke, K.-D. Weltmann, Hyg. Med. 38, 212-216 (2013) (in German).
88. H.-R. Metelmann, T. T. Vu, H. T. Do, T. N. B. Le, T. H. A. Hoang, T. T. T. Phi, T. M. L. Luong, V. T. Doan, T. T. H. Nguyen, T. H. M. Nguyen, D. Q. Le, T. K. X. Le, Th. von Woedtke, R. Bussiahn, K.-D. Weltmann, R. Khalili, F. Podmelle, Clin. Plasma Med. 1, 30-35 (2013).
89. th International Conference on Plasma Medicine (ICPM-4), Orléans, France (2013).
90. A. V. Nastuta, I. Topala, C. Grigoras, V. Pohoata, G. Popa, J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 15204 (2011).
91. E. García-Alcantara, R. López-Callejas, P. R. Morales-Ramírez, R. Peña-Eguiluz, R. Fajardo-Muñoz, A. MercadoCabrera, S. R. Barocio, R. Valencia-Alvarado, B. G. Rodríguez-Méndez, A. E. Muñoz-Castro, A. de al Piedad-Beneitez, I. A. Rojas-Olmedo, Arch. Med. Res. 44, 169-177 (2013).
92. E. Stoffels, A. J. Flikweert, W. W. Stoffels, G. M. W. Kroesen, Plasma Sources Sci. Technol. 11, 383-388 (2002).
93. M. Vandamme, E. Robert, S. Pesnel, E. Barbosa, S. Dozias, J. Sobilo, S. Lerondel, A. Le Pape, J.-M. Pouvesle, Plasma Process. Polym. 7, 264-273 (2010).
94. M. Vandamme, E. Robert, S. Dozias, J. Sobilo, S. Lerondel, A. Le pape, J.-M. Pouvesle, Plasma Medicine 1, 27-43 (2011).
95. M. Vandamme, E. Robert, S. Lerondel, V. Sarron, D. Ries, S. Dozias, J. Sobilo, D. Gosset, C. Kieda, B. Legrain, J.-M. Pouvesle, A. Le Pape, Int. J. Cancer 130, 2185-2194 (2012).
96. M. Keidar, R. Walk, A. Shashurin, P. Srinivasan, A. Sandler, S. Dasgupta, R. Ravi, R. Guerrero-Preston, B. Trink, Brit. J. Cancer 105, 1295-1301 (2011).
97. M. Keidar, A. Shashurin, O. Volotskova, M. A. Stepp, P. Srinivasan, A. Sandler, B. Trink, Phys. Plasmas 20, 057101 (2013).
98. J. Heinlin, G. Morfill, M. Landthaler, W. Stolz, G. Isbary, J. L. Zimmermann, T. Shimizu, S. Karrer, JDDG 8, 968-976 (2010).
99. Clinical Plasma Medicine Core Group (S. Emmert, G. Isbary, F. Kluschke, J. Lademann, F. Podmelle, H.-R. Metelmann, G. Daeschlein, K. Masur, Th. von Woedtke, K.-D. Weltmann), Clin. Plasma Med. 1, 3-4 (2013).
100. K.-D. Weltmann, K. Fricke, M. Stieber, R. Brandenburg, Th. von Woedtke, U. Schnabel, IEEE Trans. Plasma Sci. 40, 2963-2969 (2012).
101. Z. Cao, J. L. Walsh, M. G. Kong, Appl. Phys. Lett. 94, 021501 (2009).
102. Z. Cao, Q. Nie, D. L. Bayliss, J. L. Walsh, C. S. Ren, D. Z. Wang, M. G. Kong, Plasma Sources Sci. Technol. 19, 025003 (2010).
103. J. Y. Kim, J. Ballato, S.-O. Kim, Plasma Process. Polym. 9, 253-260 (2012).
104. E. Robert, E. Barbosa, S. Dozias, M. Vandamme, C. Cachoncinlle, R. Viladrosa, J. M. Pouvesle, Plasma Process. Polym. 6, 795-802 (2009).
105. E. Robert, M. Vandamme, J. Sobilo, V. Sarron, D. Ries, S. Dozias, L. Brulle, S. Lerondel, A. Le Pape, J.-M. Pouvesle, in: Plasma for bio-decontamination, medicine and food security, edited by Z. Machala, K. Hensel, Y. Akishev, NATO Science for Peace and Security Series - A: Chemistry and Biology, 381-392 (Springer, Dordrecht, 2012).
106. M. Polak, J. Winter, U. Schnabel, J. Ehlbeck, K.-D. Weltmann, Plasma Process. Polym. 9, 67-76 (2012).