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Aim: The antimicrobial activity of cold atmospheric pressure plasma (CAP), also called tissue tolerable plasma (TTP), could be a promising option to eradicate methicillin-sensitive as well as methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains, which often colonize chronic wounds. Currently, the influence of CAP on the susceptibility of S. aureus to antibiotics is scarcely known, but could be important for treatment of wounds. Therefore, the aim of this study was to investigate whether CAP has an impact on the susceptibility of different S. aureus strains to different antibiotics.Method: For assessment, the agar diffusion test with different antibiotic test disks (cefuroxime, gentamicin, oxacillin, vancomycin, ciprofloxacin, co-trimoxazole, clindamycin, erythromycin) was used. Test strains were spread on agar plates and CAP treated before the antibiotic disks were placed. After 24 hours cultivation, the inhibited growth zones were measured and differences statistically evaluated.Results: In most cases, CAP had a negligible influence on the susceptibility to antibiotics. For two strains, the susceptibility significantly decreased to beta-lactam antibiotics. Conclusion: Because CAP can influence the antibiotic susceptibility of S. aureus , before conducting combined treatment with local plasma application on wounds and systemic antibiotics, their interaction must be analysed in vitro to exclude unwanted combination effects., Zielsetzung: Die antimikrobielle Wirksamkeit von kaltem Atmosphärendruckplasma (CAP), auch als gewebeverträgliches Plasma (TTP) bezeichnet, könnte eine aussichtsreiche Option zur Eradikation von Methicillin-empfindlichen ebenso wie von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus -Stämmen sein, die oft chronische Wunden kolonisieren. Bisher wurde der Einfluss von CAP auf die Antibiotikaempfindlichkeit von S. aureus kaum untersucht. Da eine Veränderung der Antibiotikaempfindlichkeit für die Wundbehandlung relevant sein könnte, sollte der Einfluss von CAP auf die Empfindlichkeit verschiedener S. aureus -Stämme gegen unterschiedliche Antibiotika untersucht werden.Methode: Im Agardiffusionstest wurden Antibiotikatestplättchen mit Cefuroxim, Gentamicin, Oxacillin, Vancomycin, Ciprofloxacin, Co-Trimoxazol, Clindamycin und Erythromycin eingesetzt. Die Teststämme wurden auf Agar ausplattiert und mit CAP exponiert, bevor die Testplättchen aufgelegt wurden. Nach 24 h Bebrütung wurden die Inhibitionszonen gemessen und statistisch auf Unterschiede geprüft.Ergebnisse: In den meisten Fällen war die Einfluss von CAP auf die Antibiotikaempfindlichkeit zu vernachlässigen. Für zwei Stämme wurde die Empfindlichkeit gegenüber beta-Lactam-Antibiotika signifikant herabgesetzt. Schlussfolgerung: Da CAP die Antibiotikaempfindlichkeit beeinflussen kann, sollten vor beabsichtigter kombinierter lokaler CAP-Behandlung und gleichzeitiger systemischer Antibiotikagabe Interaktionen in vitro untersucht werden, um unerwünschte Kombinationseffekte auszuschließen.

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Introduction: The increasing microbial resistance against antibiotics complicates the therapy of bacterial infections. Therefore new therapeutic options, particularly those causing no resistance, are of high interest. Cold atmospheric plasma is one possible option to eradicate multidrug resistant microorganisms, and so far no resistance development against physical plasma is known.Method: We tested 6-fold repeated plasma applications on a Staphylococcus aureus strain embedded in biofilm and compared the reduction of the colony forming units between the different treatment periods to asses a possible development of resistance.Result: For all treatment periods, the control biofilms were reduced by plasma in average by 1.7 log10 CFU, and decreased from 7.6 to 5.8 log10 (CFU/cm2) within 5 hours. The results demonstrated that repeated plasma doses not induce resistance or habituation against plasma applied within short time periods.Conclusion: The repeated application of cold plasma is a promising option for the treatment of infected wounds without the risk of development of resistance against plasma., Einleitung: Die ansteigende Antibiotikaresistenz von Bakterien erschwert die Therapie von durch sie verursachten Infektionen. Deshalb sind neue therapeutische Optionen, die keine bakterielle Resistenz induzieren, von größtem Interesse. Kaltes Atmosphärendruckplasma ist eine mögliche Option zur Eradikation multiresistenter Mikroorganismen, denn bis heute ist keine Resistenzentwicklung gegen kaltes Plasma nachgewiesen worden.Methode: Wir untersuchten den Einfluss einer sechsfach wiederholten Plasmaapplikation auf einen in einen Biofilm eingebetteten Staphylococcus aureus Stamm und verglichen die Reduktion der Koloniebildenden Einheiten (KbE) zwischen den verschiedenen Applikationen, um eine mögliche Resistenzentwicklung festzustellen zu können.Ergebnis: Bei allen Plasmabehandlungen wurde der Biofilm im Durchschnitt um 1,7 log10 KbE, d.h. von 7,6 auf 5,8 log10 (CFU/cm2), innerhalb von 5 h reduziert. Damit konnte durch die wiederholte Plasmaapplikation innerhalb der Kurzzeitexposition keine Gewöhnung induziert werden. Schlussfolgerung: Die wiederholte Applikation von kaltem Plasma ist eine aussichtsreiche Option zur Behandlung infizierter Wunden ohne das Risiko einer Resistenzentwicklung bei kurzzeitiger Anwendung.

Dental plaque critically affects the etiology of caries, periodontitis and periimplantitis. The mechanical removal of plaque can only be performed partially due to limited accessibility. Therefore, plaque still represents one of the major therapeutic challenges. Even though antiseptic mouth rinses reduce the extent of biofilm temporarily, plaque removal remains incomplete and continuous usage can even result in side effects. Here we tested argon plasma produced by kinpen09 as one option to inactivate microorganisms and to eliminate plaque. S. sanguinis biofilms cultivated in either the European Biofilm Reactor (EUREBI) or in 24 well plates were treated with argon plasma. In both test systems a homogeneous, good analyzable and stable biofilm was produced on the surface of titan plates within 72 h (>6,9 log10 CFU/ml). Despite the significantly more powerful biofilm production in EUREBI, the difference of 0.4 log10 CFU/ml between EUREBI and the 24 well plates was practically not relevant. For that reason both test models were equally qualified for the analysis of efficacy of cold atmospheric pressure plasma. We demonstrate a significant reduction of the biofilm compared to the control in both test models. After plasma application of 180 s the biofilm produced in EUREBI or in 24 well plates was decreased by 0.6 log10 CFU/ml or 0.5 log10 CFU/ml, respectively. In comparison to recently published studies analyzing the efficacy of kinpen09, S. sanguinis produces a hardly removable biofilm. Future investigations using reduced distances between plasma source and biofilm, various compositions of plasma and alternative plasma sources will contribute to further optimization of the efficacy against S. sanguinis biofilms., Die dentale Plaque beeinflusst entscheidend die Ätiologie von Karies, Parodontitis und Periimplantitis. Die Plaque stellt nach wie vor eine therapeutische Herausforderung dar, weil ihre Eliminierung durch mechanische Reinigung aufgrund der schweren Zugänglichkeit nur unvollständig gelingt. Antiseptische Mundspülungen können zwar über die Senkung der Bakterienzahl das Plaquewachstum hemmen, allerdings ohne dabei die Plaque selbst zu eliminieren. Darüber hinaus sind nur wenige antiseptische Wirkstoffe aufgrund möglicher Nebenwirkung für die Daueranwendung geeignet. Als mögliche Option zur Inaktivierung der Mikroorganismen in der Plaque bei gleichzeitiger Plaqueelimination wurde die Anwendung von Argonplasma, erzeugt mit dem kinpen09, an S. sanguinis Biofilmen, kultiviert im Europäischen Biofilmreaktor (EUREBI) bzw. in der 24-Well-Platte, untersucht. In beiden Modellen konnte auf Titanplättchen innerhalb von 72 h ein homogener, stabiler, gut analysierbarer Biofilm (>6,9 log10 KbE/ml) erzeugt werden. Trotz der signifikant stärkeren Biofilmbildung im EUREBI war die erzielte Differenz von 0,4 log10 KbE/ml ohne praktische Relevanz, so dass beide Prüfmodelle gleichermaßen zur Erprobung der Wirksamkeit von Plasmaquellen geeignet sind. Verglichen mit der Kontrolle war in beiden Biofilmmodellen nach der längsten gewählten Einwirkungszeit von 180 s eine signifikante Reduktion des Biofilms um 0,6 log10 KbE/ml bzw. 0,5 log10 KbE/ml erreichbar. Im Vergleich zur Wirksamkeit des kinpen09 in anderen Studien bildet S. sanguinis offensichtlich einen schwierig eliminierbaren Biofilm aus, wobei die Reifungszeit des Biofilms sowie andere Plasmazusammensetzungen und Behandlungseinstellungen die vergleichsweise geringe Effektivität beeinflusst haben dürften. Um die Wirksamkeit gegen S. sanguinis Biofilme zu verbessern, sind weitere Untersuchungen mit reduziertem Abstand zwischen Plasmaquelle und Biofilm, veränderter Zusammensetzung des Plasmas sowie mit anderen Plasmaquellen erforderlich.

Introduction: Physical plasma is a promising new technology regarding its antimicrobial effects. This is especially accounting for treatment of bacterial infection of chronic wounds. Plasma can be generated with different carrier gases causing various biological effects. Screening of different carrier gases and plasma generation setups is therefore needed to find suitable compositions for highly effective antimicrobial plasma treatments and other applications. Method: The plasma source used was a radio-frequency plasma jet which generates tissue tolerable plasma (TTP). The study compared the antimicrobial efficacy of air, argon, or helium plasma alone or admixed with 0.1%, 0.5%, and 1% oxygen against Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa ) and Staphylococcus aureus (S. aureus ). Treatment took place in an environmentally open and delimited system. Therefore, bacteria were plated on agar and treated with plasma in a punctiform manner. The resulting inhibition zones were measured and the reduction factors were calculated by colony counting, respectively. Results: For S. aureus and P. aeruginosa , inhibition zones and overall reduction of colony forming units (CFU) on the agar plate were observed while an accumulative reduction of CFU dominated for S. aureus . The highest antimicrobial effect was shown in form of an inhibition zone for argon plasma with 0.1% oxygen admixture for both species. S. aureus was more sensitive for helium plasma with >0.1% oxygen admixture compared to P. aeruginosa which in turn was more sensitive for argon plasma with and without oxygen. The efficacy of air plasma was very low in comparison to the other gases. The treatment in a closed system predominantly enhanced the antimicrobial effect. The effect intensity varied for each treatment time and gas mixtures. Discussion: As expected, the antimicrobial effect mostly increased when increasing oxygen admixture to the carrier gases. The variation in bacterial growth and inhibition after exposure, Problemstellung: Physikalisches Plasma ist eine neue, vielversprechende Möglichkeit zur Inaktivierung von Mikroorganismen insbesondere in Hinblick auf die Antiseptik chronischer infizierter Wunden. Plasma kann in verschiedenen Trägergasen generiert und verschiedenartig appliziert werden, woraus unterschiedliche biologische Effekte resultieren. Ein Screening verschiedener Gasmischungen und Applikationsformen ist daher erforderlich, um geeignete Gasmischungen zur antimikrobiellen Behandlung mit Plasma zu ermitteln und neue Erkenntnisse für geeignete Behandlungsstrategien zu erhalten.Methode: Es wurde ein Hochfrequenz-Plasmajet, der gewebeverträgliches Plasma (Tissue Tolerable Plasma, TTP) erzeugt, verwendet, um die antimikrobielle Wirksamkeit von Plasma in Argon und Helium ohne und mit Beimischung von 0,1%, 0,5% und 1% Sauerstoff und in Luft an den Testorganismen Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa ) und Staphylococcus aureus (S. aureus ) zu vergleichen. Die Applikationen erfolgten je in einem zur Umgebungsatmosphäre offenen bzw. geschlossenen System. Die Bakterien wurden auf Nähragar ausplattiert und punktförmig mit Plasma behandelt. Zur Wirksamkeitsbestimmung wurden Wachstums-Hemmhöfe ausgemessen und mittels Anzahl der koloniebildenden Einheiten (KbE) auf der Platte der Reduktionsfaktor bestimmt. Ergebnisse: Bei S. aureus und P. aeruginosa wurden sowohl Hemmhöfe als auch Gesamtreduktionen beobachtet, wobei es bei S. aureus verstärkt zu einer Gesamtreduktion kam. Am Merkmal der Hemmhöfe zeigte Argonplasma mit 0,1% Sauerstoff den stärksten antimikrobiellen Effekt an beiden Spezies. S. aureus war gegenüber Plasmabehandlungen mit Helium mit >0,1% Sauerstoff sensibler als P. aeruginosa , während P. aeruginosa sensibler nach Plasmabehandlungen mit Argon und Argon mit Sauerstoffbeimischungen reagierte. Luftplasma zeigte im Vergleich zu den anderen Trägergasen einen sehr geringen antimikrobiellen Effekt. Behandlung im geschlossenen System verstärkte die Plasmawirkung in d

Objective: Many dental diseases are attributable to biofilms. The screening of antimicrobial substances, in particular, requires a high sample throughput and a realistic model, the evaluation must be as quick and as simple as possible. For this purpose, a colorimetric assay of the tetrazolium salt XTT (sodium 3'-[1-[(phenylamino)-carbony]-3,4-tetrazolium]-bis(4-methoxy-6-nitro)benzene-sulfonic acid hydrate) converted by saliva biofilms is recommended. Cleavage of XTT by dehydrogenase enzymes of metabolically active cells in biofilms yields a highly colored formazan product which is measured photometrically.Materials and method: The suitability of the XTT assay for detecting the vitality of ex vivo saliva biofilms was tested to determine the efficacy of chlorhexidine and ozone versus saliva biofilms grown on titanium discs.Results: The XTT method lends itself to testing the vitality of microorganisms in saliva biofilms. The sensitivity of the arrays requires a specific minimum number of pathogens, this number being different for planktonic bacteria and those occurring in biofilms. The antibacterial effect after treatment with chlorhexidine or ozone was measured by XTT conversion that was significantly reduced. The antimicrobial efficacy of 60 s 0.5% and 0.1% chlorhexidine treatment was equal and comparable with 60 s ozone treatment. Conclusion: The XTT assay is a suitable method to determine the vitality in saliva biofilms, permitting assessment of the efficacy of antimicrobial substances. Its quick and easy applicability renders it especially suitable for screening., Ziel: Viele Zahnerkrankungen sind auf Biofilme zurückzuführen. Das Screening von antimikrobiellen Substanzen erfordert einen hohen Probendurchsatz mit einem realistischen Modell. Die Auswertung sollte hierbei so schnell und so einfach wie möglich durchführbar sein. Zu diesem Zweck wird ein kolorimetrischer Test mit dem Tetrazoliumsalz XTT (Natrium 3'-[1-[(phenylamino)-carbony]-3,4-Tetrazolium]-Bis(4-methoxy-6-nitro)benzol-sulfonsäurehydrat) empfohlen, das durch den Speichelbiofilm umgewandelt wird. Durch die Umsetzung von XTT durch Dehydrogenase-Enzyme von metabolisch aktiven Zellen in Biofilmen entsteht ein gefärbtes Formazanprodukt, das photometrisch nachgewiesen wird.Material und Methode: Die Eignung des XTT-Tests zum Nachweis der Vitalität von ex vivo Speichelbiofilmen wurde getestet, indem die Wirksamkeit von Chlorhexidin und Ozon auf Speichelbiofilme auf Titanplättchen bestimmen wurde.Ergebnisse: Die XTT-Methode eignet sich für die Testung der Vitalität der Mikroorganismen in Speichelbiofilmen. Die Empfindlichkeit des Tests erfordert eine bestimmte Mindestanzahl von Mikroorganismen, wobei sich diese Anzahl in planktonischen und Biofilmenkulturen unterscheidet. Die antibakterielle Wirkung nach der Behandlung mit Chlorhexidin oder Ozon wurde durch die Reduktion der XTT-Umsetzung nachgewiesen. Die antimikrobielle Wirksamkeit von 60 s Behandlung mit 0,05% und 0,1% Chlorhexidin war vergleichbar mit 60 s Ozonbehandlung.Fazit: Der XTT-Test ist eine geeignete Methode, um die Vitalität in Speichelbiofilmen zu bestimmen und erlaubt die Beurteilung der Wirksamkeit von antimikrobiellen Substanzen. Durch die schnelle und einfache Anwendbarkeit ist dieser Test besonders für Screenings geeignet.

In the recent past, the antimicrobial applicability of tissue tolerable plasma (TTP) has been examined, and is increasing in importance. Many different plasma sources can be used medically. In order to obtain reliable test results by using plasma sources, it is essential not only to assess physical parameters but also to screen a use-oriented application of plasma sources. It is necessary to both determine the biological efficacy and establish uniform coverage of the treated surfaces. This article shows a simple screening method for this. We used newly inoculated agar plates with bacterial test organisms and treated the agar plates with two surface barrier discharged (SDB) plasmas. The carrier gas was argon and air., In jüngster Zeit gewinnt die Anwendbarkeit von gewebeverträglichem Plasma (Tissue Tolerable Plasma - TTP) auf der Körperoberfläche u.a. zur Wundbehandlung an Bedeutung. Hierfür kommt eine Vielzahl verschiedener Plasmaquellen in Frage. Um verlässliche Untersuchungsergebnisse beim Einsatz von Plasmaquellen zu gewährleisten, muss neben der Bestimmung der physikalischen Parameter zuvor ein anwendungsbezogenes Screening der Plasmaquellen erfolgen, um nicht nur deren Effekte auf biologische Systeme, sondern auch um eine homogene Plasmawirkung auf den zu behandelnden Oberflächen zu bestimmen. In dieser Arbeit wird hierfür als einfache Screeningmöglichkeit die Exposition frisch beimpfter Agarplatten mit Testbakterien anhand von zwei Oberflächen-Barriere-Entladungs (surface barrier discharged - SBD)-Plasmen mit Argon und Luft als Trägergas vorgestellt.

We show that coinductive predicates expressing behavioural properties of infinite objects can be themselves expressed as final coalgebras in a category of relations. The well-known case of bisimulation will simply be a special case of such final predicates. We will show how some useful pointwise and mixed properties of streams can be modelled in this way.

Aim: The biofilm formation plays a crucial role in the pathogenesis of many acute and subacute microbial infections as well as of chronic wounds. For the stimulation of wound healing tissue tolerable plasma (TTP) is an alternative to antiseptic or chemotherapeutic therapies. The mechanical influence of argon plasma on the penetration of bacteria into the tissue related to the antimicrobial effect of the plasma is unknown. Hence the effects of argon plasma versus argon gas were examined for bacterial reduction as well as for the penetration depth of P. aeruginosa in a 3-D human epidermis model, the so-called combi-model. Method: 3-D NHEK cell cultures were inoculated with P. aeruginosa SG81 and treated after 20 min incubation with TTP. The distribution and penetration depth of the bacteria in the cell culture were compared by confocal laser scan microscope (CLSM) between control and TTP effect. Result: The penetration of bacteria into the epidermis tissue and a significant reduction of the bacteria could be proven by means of TTP. Therefore justified chances result for treatment of wounds with TTP., Problemstellung: Die Biofilmbildung spielt eine entscheidende Rolle in der Pathogenese vieler akuter und subakuter mikrobieller Infektionen sowie bei chronischen Wunden. Zur Förderung der Wundheilung eignet sich gewebeverträgliches Plasma (tissue tolerable plasma - TTP) als Alternative zu antiseptischen oder chemotherapeutischen Therapien. Unbekannt ist dabei der mechanische Einfluss von Argon-Plasma auf das Eindringen der Bakterien in das Gewebe in Verbindung mit der anmikrobiellen Wirkung des Plasmas. Dazu wurden die Effekte von Argon-Plasma versus reinem Argongas auf die bakterielle Reduktion und die Eindringtiefe im Kombimodell von P. aeruginosa auf 3-D-Epidermismodellen untersucht. Methode: Es wurden 3-D-NHEK-Zellkulturen mit P. aeruginosa SG81 beimpft und nach 20 min Inkubation mit TTP behandelt. Die Verteilung und Eindringtiefe der Bakterien in der Zellkultur wurde mittels konfokalem Laserscanmikroskop (CLSM) zwischen Kontrolle (Argongas) und TTP-Einwirkung verglichen. Die Ermittlung der antimikrobiellen Wirkung von TPP erfolgte anhand der Bestimmung der Koloniebildenden Einheiten (KbE). Ergebnis: Es konnten die Penetration der Bakterien in das Epidermisgewebe und eine signifikante Erregerreduktion mittels TTP nachgewiesen werden. Damit ergeben sich begründete Chancen für eine Wundbehandlung mit TTP.