(24.04.2024) Im Labor müssen ständig Flüssigkeiten aus Zentrifugenröhrchen oder anderen Gefäßen abgesaugt werden. Mit einem selbst gebauten Aspirationssystem aus dem 3D-Drucker geht das genauso gründlich wie mit weitaus teureren Geräten.
Im Morgengrauen beendet die Putzkolonne ihre Runde durch Labore und Büros. Bis die Experimentierfreudigen wieder eintrudeln, ist sie längst von dannen gezogen. Ihre Staubsauger stehen danach aber zur Verfügung und können zweckentfremdet werden. Nicht zum Fliegenfangen oder Übertönen des Zentrifugenlärms, sondern für seriöse Vorhaben etwa um Überstande von zentrifugierten Proben abzusaugen. Natürlich kann man die auch einfach abgießen – das ist aber nicht besonders gründlich. Sauberer geht es mit der manuellen Pipette. Bei Massenabfertigungen ist das aber eine echte Aschenbrödelarbeit mit programmiertem Daumenschmerz.
Axel Schambachs Team an der Medizinischen Hochschule Hannover verwendet wahlweise Staubsauger, Aquariumpumpe oder konventionelle Laborpumpe, um Flüssigkeiten mit einem selbst hergestellten Aspirationssystem abzusaugen. Für jedes Sauggerät hat seine Mannschaft einen Absaugrüssel sowie die passenden Aufsätze und Anschlüsse parat. Aspirationssysteme für unterschiedliche Pipettenspitzen, Pasteur- oder Multipetten erhält man zwar auch im Laborhandel. Die Preise sind aber recht happig, die Handhabbarkeit mäßig und die Flexibilität dürftig. Teng-Cheong Ha und Michael Morgan aus Schambachs Gruppe machten daher einen Streifzug durch den Heimwerkermarkt und warfen den 3D-Drucker an, um ein vielseitiges Absaugsystem für Flüssigkeiten zu konstruieren, das weniger als 25 Euro kostet (HardwareX 17: e00509).
Hier ist das Aspirationssystem aus dem 3D-Drucker an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Mit einem entsprechenden Adapter könnte man es aber auch mit einem Staubsauger verbinden. Foto: AG Schambach
Für Adapter sind maßgeschneiderte Unikate aus dem 3D-Drucker eine bewährte Lösung. Die komplette Saugvorrichtung der Gruppe besteht neben der Vakuumpumpe aus zwei Flaschen, Silikonschläuchen, einem Filter sowie diversen hohlen Plastikteilen, die man benötigt, um die einzelnen Komponenten mit den Silikonschläuchen zu verbinden. Die Flüssigkeit wird mit einer Glaspipette oder Pipettenspitzen aus Plastik abgesaugt, die per Adapter luftdicht mit einem Silikonschlauch verbunden sind. Der Schlauch führt zur einer Flasche, die die abgesaugte Flüssigkeit auffängt. Ein weiterer Silikonschlauch verbindet diese Flasche mit einer zweiten und führt von dieser über einen Filter schließlich zur Pumpe. Das Absaugsystem würde zwar auch ohne die zweite Flasche funktionieren. Doch wenn der Flüssigkeitspegel in der ersten Flasche zu hoch steigt und sie nicht entleert wird, landet die Brühe ohne den Sicherheitscontainer in der Pumpe, respektive im Staubsauger – Pumpe oder Putzfrau würden das sicher verübeln.
Ha, Morgen und Schambach stellen die Druckanleitungen für alle Komponenten in Hardware X zur Verfügung. Wer Einzelteile etwas schmaler, dicker oder kürzer haben will, kann die Anleitung für den 3D-Druck entsprechend anpassen. Die meisten Teile bestehen aus Polymilchsäure (PLA), dem Lieblingsmaterial der 3D-Druckgemeinde. Angebracht werden sie per Schraub- oder Schnappmechanismus.
Das Herzstück des Hannoveraner Absaugsystems ist die zwischen Schlauchende und Pipettenadapter angeordnete Griffeinheit, die einer Pipette nachempfunden ist. Der von der Pumpe kommende Silikonschlauch wird durch das Griffteil geführt und am Ende mit einem Schraubadapter versehen, in den Einzel- oder Mehrkanal-Aufnahmen für Plastikspitzen geschraubt werden. Unterhalb des Schlauchs ist ein Gestänge für den Spitzenabwurf in den Handgriff eingelassen, das ähnlich wie bei einer manuellen Pipette per Daumendruck bedient wird. Die Saugleistung lässt sich über einen Knopf auf dem Handgriff regeln, der den Silikonschlauch zusammenquetscht, wenn man auf ihn drückt. Die Auffangflaschen können aus Laborglas oder recyceltem stabilem Plastik gefertigt sein, die Ein- und Ausgänge für die Silikonschläuche bohrt man in die Deckel und versieht sie mit luftdichten Adaptern für die Schläuche.
Wer Flüssigkeiten lieber mit der Pasteurpipette absaugt, setzt dazu eine passende Halterung aus Silikon auf den Handgriff, die mit einer einfachen Gussform aus dem 3D-Drucker hergestellt wird. Mit der sehr detaillierten Bauanleitung sollte dies genauso einfach gelingen wie der Zusammenbau der anderen Komponenten.
Andrea Pitzschke