Handwerkszeug für Krebsforscher

In der klinischen und pharmazeutischen Forschung soll das neue Separationssystem PluriBead künftig Wissenschaftlern im Labor die praktische Arbeit in der Tumor-, Rheuma- oder Allergieforschung erleichtern. PluriBead nutzt nicht nur die klassische Siebfunktion, also das Trennen anhand physikalischer Unterschiede zwischen Teilchen. Vielmehr werden biologische Ziele biochemisch modifiziert, um auch Oberflächenstrukturen beim Trennen berücksichtigen zu können. Die Technologie der Siebe kommt von PluriSelect. Die Spritzteile entwickelte der Fürther Spritzguss-Spezialist Protoform mit und produzierte eine Kleinserie im patentierten Space-Puzzle-Molding-Verfahren (SPM).

Für PluriSelect spielten sowohl der Teilepreis als auch die Lieferzeit eine wichtige Rolle. „Wir sind immer unter Zeitdruck“, sagt Christoph Mohr, technischer Entwicklungsleiter bei PluriSelect. Auf der Suche nach einem Entwicklungspartner stießen die Leipziger auf Protoform. Das Unternehmen mit mehr als 100 Mitarbeitern ist seit vielen Jahren auf das Space Puzzle Molding-Verfahren ausgerichtet. Die Entwickler stellten im eigenen Haus umfangreiche Versuchsreihen an, um Antworten auf einige grundsätzliche Fragen zu finden. Es ging dabei um die optimale Teilegeometrie, formenbauspezifische und fertigungstechnische Fragen sowie um das Material, aus dem die Siebkaskade gefertigt werden sollte.

Die Konstrukteure kämpften besonders mit der markanten Eigenschaft des Blutes, durch mikroskopisch kleine Öffnungen zu gehen. „Die Dichtigkeit der Kaskade ist sehr wichtig“, betont Christoph Mohr.

Das Kit besteht aus einem Mischzylinder samt Kappe, einem Sieb und einem Konnektor, an dem für spezielle Fragestellungen separationsunterstützend ein Vakuum angelegt werden kann. Die einzelnen Kunststoffbauteile werden im Rahmen des Isolierungsvorgangs ineinander gesteckt. Der Deckel des Mischzylinders beschäftigte die Ingenieure besonders eingehend. „Wir mussten verhindern, dass sich eine Kapillarwirkung einstellt“, beschreibt Wolfgang Tykvart, Marketing-Leiter bei Protoform, die Aufgabenstellung.

Gemeinsam zogen die Entwicklungspartner aus dem Projekt die Erkenntnis, dass Formtrennungen sowohl im Bereich des Verschlusses als auch in anderen Passbereichen vermieden werden müssen. Auch bei dem Sieb war die Dichtigkeit das Problem. Hier ließen die Ingenieure im Außenbereich des Sieb-Inlays eine Fläche, die ursprünglich mit Rippen bestückt war, komplett mit Kunststoff füllen. So wurde ein besseres Schwundverhalten erreicht.

Eine weitere Bedingung des Auftraggebers erfüllten die Mitarbeiter der Spritzgießabteilung direkt bei der Fertigung des Bauteils. „Unsere Maßgabe war, dass das Siebgewebe nicht eingeklebt, sondern eingespritzt wurde“, so Mohr. Aus diesem Grund wurde ein einteiliges Spritzteil entwickelt. Sowohl Bauteil- als auch SPM-Formkonstruktion sehen vor, dass die Montage des Siebes vorzentriert und positionsgenau erfolgt. So kann das Siebgewebe prozesssicher umspritzt werden.

Inzwischen hat Protoform von jedem der vier Teile jeweils zwischen 5000 und 6000 Stück gefertigt. Hierfür nutzte das Unternehmen Stahlwerkzeuge, die im eigenen Formenbau hergestellt wurden und sich für die Produktion größerer Stückzahlen eignen.

Beate Ziehres Journalistin in Hixon/USA