Oberflächenbehandlung
Plasma putzt Pipetten
Hersteller und Anwender von Pipetten kennen das Problem: Viele Proben gilt es mit höchster Präzision zu pipettieren, doch bleibt stets ein Rest in der Spitze. Plasmapolymerisation kann die Oberflächenspannung des Materials verkleinern.
Ob teure Enzyme, Proben, die nur in geringen Mengen zur Verfügung stehen, oder auch Stoffe, die zur Schaumbildung neigen: Die Flüssigkeitsmenge, die in den Disposables verbleibt, sollte so weit wie möglich reduziert werden. Doch oft laufen die Flüssigkeiten nicht optimal aus der Pipettenspitze heraus; einzelne Tröpfchen oder ein dünner Film verbleiben bei genauem Blick in dem Flüssigkeitsdosierer. Aus diesem Grund gehen immer mehr Hersteller dazu über, so genannte Low Retention Pipetten- und Filterspitzen zu produzieren, indem sie ihnen eine ultrahydrophobe Oberfläche verpassen.
Eine recht elegante und effiziente Lösung dafür ist die Plasmapolymerisation der Oberfläche der Pipettenspitzen in einer Niederdruck-Plasmaanlage. Das Plasma reagiert mit der Oberfläche des Materials so, dass verschiedene Molekularstrukturen gebildet werden, welche die Benetzung verbessern – ohne die Materialeigenschaften der Polypropylene (PP) zu verändern. Die Modifikationen erstrecken sich nur auf einen Bereich von 10 nm. Generell verfügt PP von Haus aus über eine relativ hohe Oberflächenspannung, bei unbehandeltem Material liegt der Wert bei rund 30 mN/m. Nach der Plasmabehandlung sinkt der Wert der Pipettenspitzen auf weniger als 10 mN/m. Selbst der für seine geringe Oberflächenspannung bekannte Thermoplast PTFE (Teflon) bringt es noch auf knapp 19 mN/m. Ein Vorteil ist, dass es sich nicht um eine Silikonisierung der Oberfläche handelt, durch welche die Proben verunreinigt werden können.
Diener electronic hat für diese Anwendung die Niederdruckanlage »Tetra 200« so modifiziert, dass, sie auch inline in Produktionsprozesse eingebunden werden kann: Wenn die Pipetten aus der Spritzgießmaschine kommen, füllt ein Roboter sie in Trays. Ein weiterer Roboter bringt die Trays auf Warenträger für die Plasmaanlage auf. Die Plasmakammer schließt sich von oben und die Beschichtung startet. Anschließend werden die Pipettenspitzen automatisch verpackt. Insgesamt bietet die Anlage Platz für die Behandlung von 100 Pipetten-Boxen mit jeweils 96 Pipetten. Das heißt, in einem Arbeitsgang lassen sich knapp 10 000 Pipetten behandeln.
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