Es muss nicht immer High-End-Ausrüstung für Hunderttausende Euro sein.

Bild: Universität Tübingen

Kostengünstige Fertigung von Laborelementen Marke Eigenbau: Ein ganzes Labor für unter 100 Euro

27.07.2017

Mithilfe von 3D-Druck, Raspberry Pi und Arduino haben Neurowissenschaftler aus Tübingen ihre benötigte Ausrüstung einfach selbst hergestellt.

In der Neurowissenschaft ist die Laborausrüstung oft der größte Kostenfaktor ‒ dabei liefern auch Experimente mit selbstgebauten Setups aus dem 3D-Drucker und mit selbst programmierter Elektronik gute Resultate. Das von André Maia Chagas und Tom Baden sellbst entwickelte FlyPi-System eignet sich für alltägliche Laborarbeiten wie Licht- und Fluoreszenzmikroskopie, Optogenetik, Thermogenetik und Verhaltensstudien geeignet.

Labor-Design für den kleinen Geldbeutel

Das Design von FlyPi beruht auf einem 3D-gedruckten Rahmen, in dem Computer und eine Kamera der Marke Raspberry Pi sowie günstige LEDs zur Beleuchtung und einfache Linsen verbaut sind. Dazu kommen optische und thermische Kontrollelemente, die auf Arduino basieren, einer Open-Source-Plattform für elektronische Prototypen. Zusammen kosten die Bauteile weniger als 100 Euro. Das Basissystem kann mit weiteren Komponenten ausgestattet werden, die den Preis gerade einmal verdoppeln.

Modularer Aufbau für einfache Erweiterung

Zwar sind kommerzielle Produkte in mancher Hinsicht höher entwickelt, Fluoreszenzmikroskopie mit FlyPi etwa liefert Auflösungen im Mikrometer-Bereich, während Spitzen-Konfokal- oder 2-Photonen-Mikroskope Zehntelmikrometer erreichen. Jedoch kosten solche zehnmal höher auflösenden Geräte auch das 5000-fache eines FlyPi, das viele Standardaufgaben im Labor sehr gut erfüllen kann und sich überdies für Lehrzwecke eignet. Durch seinen modularen Aufbau können einzelne Komponenten auch durch hochwertigere Teile ersetzt werden, um beispielsweise die Auflösung zu verbessern.

Open Source setzt sich auch im Labor durch

André Maia Chagas and Tom Baden setzen sich stark für die Verbreitung sogenannter Open Labware, wie die wachsende Tüflter-Gemeinde das Projekt bezeichnet. Seit Jahren geben die Entwickler – gemeinsam mit Lucia Prieto Godino von der Universität Lausanne – Kurse in 3D-Druck, Programmierung und Laborgeräte-Bau an Universitäten in Kenia, Uganda, Ghana, Nigeria, Südafrika, Sudan und Tansania.

„Diese Institutionen haben wenig Geld für teure Laborausstattung“, sagt Baden. „Wir finden es sehr wichtig, dass Studium und neurowissenschaftliche Forschung auch in diesen Schwellenländern für eine größere Zahl von Studierenden und Wissenschaftlern möglich werden. Daher hoffen wir, dass wir dafür mit Open Labware wie unserem FlyPi einen Ansatzpunkt liefern können.“

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