Mit Plasmafilter COVID-19 besiegen

Einem Forscher­team unter der Leitung von Dr. Seunghun Lee von der Ab­teilung für Nano-Bio-Konver­genz am Korea Institute of Materials Science (KIMS) hat eine Plasma-Klima­technik entwickelt, die das Coronavirus (SARS-CoV-2) in Aero­solen in Echt­zeit inakti­vieren kann. Bereits zwei erfolgreiche Technologie­transfers sollen dem Ver­fahren zum Sprung in die Anwendung verhelfen.

Das Verfahren nutzt die di­elek­tri­sche Barriere­entladung (DBD, Dielectric Barrier Discharge) – hier DFD (Dielectric Filter Discharge) genannt –, um im Aero­sol enthaltene Corona­viren mit reaktiven Sauerstoff­spezies zu inaktivieren. Unter­suchungen zeigen, dass das Corona­virus unmittelbar nach Durch­laufen des Plasma­filters zu 99,8 % oder mehr inaktiviert wird. Der Plasma­filter verwendet Kata­lysator­materialien zur Ozon­beseitigung und kann in Luft­reinigern und Klima­anlagen eingesetzt werden. Zusätzlich installierte das Forschungs­team einen Kata­lysator am hinteren Ende des Plasma­filters, um die Konzen­tration des emittierten Ozons unter 0,05 ppm zu halten. Der Katalysator löst das Problem der Ozonemissionen, eine bisherige Schwäche dieser Plasma­technologie, und erfüllt verschiedene Normen in Bezug auf Ozon­emissionen.

Aufgrund der von viralen Aero­solen ausgehenden Gefahren sind Unter­suchungen zur Inakti­vierung von Corona­viren in Aero­solen selten. Diese sind jedoch unerlässlich, will man die Versuchs­bedin­gun­gen an die Einsatz­situation anpassen. In Zusammen­arbeit mit dem Masan National Tuber­culosis Hospital hat das KIMS-Team daher ein Versuchs­gerät entwickelt, mit dem die Virus­inaktivierungs­leistung durch Ver­sprühen des unbehandelten und plasma-behandelten Aerosols auf Zell­kultur­medium direkt untersucht werden kann. Dazu werden wird die Anzahl der sich bildenden Plaque Forming Particels (PFP) ausgezählt. Forschungs­arbeiten zur Bewertung der Leistung der neuen Plasmafilter wurden zur Veröffent­lichung in inter­nationalen Fach­zeit­schriften eingereicht. Die Ergebnisse lassen erwarten, dass die in Luft­reinigern und Klima­anlagen – insbesondere in medi­zini­schen Ein­rich­tungen und Mehr­zweck­anlagen – eingesetzte Tech­nologie die Aus­breitung von Infek­tions­krankheiten eindämmen wird.

Dr. Seunghun Lee, leitender Forscher am KIMS, plant bereits Folge­studien zur Opti­mierung von Geräte­anordnung und Einsatz­dauer für den Einsatz in großen Mehr­zweck­ein­richtungen.

Das KIMS ist ein staat­lich finan­ziertes For­schungs­institut, das dem Mini­sterium für Wissen­schaft und Infor­mations- und Kommu­nikations­technologie unter­steht, das diese For­schung gemein­sam mit dem KIMS-Grund­lagen­forschungs­programm unterstütze. Das For­schungs­team hat im ver­gan­genen Jahr zwei Techno­logie­transfers für Plasma­luft­reiniger und Klima­anlagen­bauteile ab­ge­schlos­sen. So soll in Kürze nach erfolgreicher Zer­ti­fi­zierung ein Luft­reiniger mit Plasma­filtern auf Folien­basis auf den Markt kommen.

KIMS / LK