Laborausrüstung per 3D-Drucker hergestellt

Laborantin: Erlenmeyerkolben kommen aus dem 3D-Drucker (Foto: pixabay.com, PublicDomainPictures)

Graz/Wien (pte018/19.10.2023/11:30) - Forscher des Austrian Centre of Industrial Biotechnology ( https://acib.at ) (acib) und der Universität für Bodenkultur Wien ( https://boku.ac.at ) stellen Laborausrüstung aus Kunststoff künftig mit dem 3D-Drucker her. Dadurch könnten mehrere Mio. Tonnen Einwegplastikmüll entfallen und der Einsatz von Ressourcen, Energie und Wasser stark gesenkt werden. Die Technologie wird in Kürze als Open Source veröffentlicht und kostenlos zur Verfügung gestellt, um Laboren weltweit die Möglichkeit zu geben, einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten.

Sterilität schon beim Druckvorgang

Die entscheidende Herausforderung war für die Expertem die Wahrung der Sterilität bei der additiven Fertigung der Bauteile. Das Team um Peter Satzer vom acib-Institut für Bioverfahrenstechnik hat sich für biokompatible, kompostierbare Polymilchsäure entschieden. Die Produktion findet mit einem handelsüblichen Drucker statt, der allerdings sorgfältig desinfiziert wird und in einer sterilen Box arbeitet.

"Der derzeitige Stand der Technik sieht entweder die Verwendung von teuren Einwegartikeln oder wiederverwendbarer Glasware vor, die energie- und ressourcenaufwendig gereinigt werden muss. Durch das sterile 3D-Druckverfahren entfällt die bisher notwendige nachträgliche Sterilisation, was den Energie- und Wasserverbrauch um über 90 Prozent senkt", so Satzer. Ein mikrobiologisches Labor mit 25 Mitarbeitern verbraucht beispielsweise 65 Mal mehr Strom als ein durchschnittlicher österreichischer Haushalt, 1,8 Mio. Liter Wasser und produziert rund 1,3 Tonnen Plastikmüll.

Ziel ist eine grünere Biotechnologie

Zunächst haben die Forscher mit ihrer Drucktechnik ein einfacheres Problem gelöst: Die Herstellung von Erlenmeyerkolben, auch Schüttelkolben genannt, in denen menschliche embryotische Nierenzellen, Ovarialzellen des chinesischen Hamsters und Insektenzellen kultiviert werden. Satzer: "Diese drei Zelllinien sind derzeit wichtige Ausgangsstoffe für die Forschung als auch die Produktion neuer Arzneimittel, darunter Krebsmedikamente, Impfstoffe und Gentherapien."

Die im 3D-Druck hergestellten Kolben kosten 60 Euro-Cent. "Schüttelkolben aus Einwegkunststoff kommen auf rund zehn Euro pro Stück", verdeutlicht Satzer. "Es ist nicht unser Ziel, diese Technologie zu kommerzialisieren, sondern einen wichtigen Beitrag zu leisten, um durch Reduzierung von Einwegkunststoffen die weltweite Biotechnologieforschung noch grüner zu machen."

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