Antihafteffekt durch Plasma

Mittels Plasmatechnologie lassen sich dauerhaft superhydrophobe Schichten für Pipettenspitzen erzeugen. Medizintechnikhersteller können mit einer Niederdruck-Plasmaanlage Pipetten aus Polypropylen (PP) sogar im Inline-Prozess effizient behandeln.
 
Hersteller und Anwender von Pipetten kennen das Problem: Viele Proben gilt es mit höchster Präzision zu pipettieren. Dazu gehören teure Enzyme ebenso wie Proben, die nur in geringen Mengen zur Verfügung stehen wie auch solche, die zu Schaumbildung neigen. Die Flüssigkeitsmenge, die in den Disposables verbleibt, sollte in diesen Fällen so weit wie möglich reduziert werden. Doch oft laufen die Flüssigkeiten nicht optimal aus der Pipettenspitze heraus; einzelne Tröpfchen oder ein dünner Film verbleiben im 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 der elegantesten und effizientesten Lösungen 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 Polyproylene  zu verändern. Denn die Modifikationen erstrecken sich nur auf einen Bereich von 10 Nanometern. Der Hintergrund: PP verfügt von Haus aus über eine relativ hohe Oberflächenspannung. Bei unbehandeltem PP 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. Außerdem handelt es sich nicht um eine Silikonisierung der Oberfläche, durch welche die Proben verunreinigt werden können.
 
Diener plasma hat die Niederdruckanlage Tetra 200 für diese Anwendung 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 Plasmaanlage Platz für die Behandlung von 100 Pipetten-Boxen mit jeweils 96 Pipetten. Das heißt, in einem Arbeitsgang lassen sich knapp 10.000 Pipetten behandeln.

Kontakt: Katrin Wiedmaier, Diener Plasma
Wiedmaier@plasma.de