#12 Eine Zentrifuge für 20 Cent

Zentrifugen sind aus der modernen Medizin (ob in Forschung oder Praxis) nicht mehr wegzudenken. Durch die sogenannte Masseträgheit schafft es dieses Instrument, einzelne Bestandteile zu trennen, z.B. von Blut. Dabei wird der zu trennende Inhalt durch schnelle, gleichmäßige Kreisbewegungen aufgespaltet.

Wikipedia beschreibt den Ablauf einer Zentrifugation so: „Partikel oder Medien mit höherer Dichte wandern aufgrund der höheren Trägheit nach außen. Dabei verdrängen sie die Bestandteile mit niedrigerer Dichte, die hierdurch zur Mitte gelangen.“

Das Problem ist: Eine solche Zentrifuge ist nicht billig und benötigt Strom. Gerade in Entwicklungsländern (und in den entlegensten Orten) ist Geld und auch Strom nicht immer vorhanden. Wie muss man also eine Zentrifuge designen, damit auch diese Menschen ein solches Instrument nutzen können?

Bioingeneure der Stanford Universität haben nun die sogenannte „Paperfuge“ vorgestellt, ein Zentrifuge, welche aus Karton und Schnüren hergestellt werden kann – für den Preis von 20 US-Cent (rund 19 Euro-Cent). Betrieben wird sie dann – übrigens mit geringer Anstrengung – mit den eigenen Händen. Die Idee dazu kam durch ein Spielzeug, das es seit mehr als 5.000 Jahren gibt.

Um das Video kurz zusammenfassen: Die ForscherInnen waren überrascht, als sie bemerkten, dass das Spielzeug namens „Buzzer“ (deutsche Begriffe sind: Brummknopf oder Schnurrer) sich mit 10.000 Umdrehungen pro Minute drehte. So erforschten sie zuerst die genaue Funktionsweise des Spielzeugs und schafften es dann, die Umdrehungen weiter zu erhöhen: 125.000 pro Minute. (Zum Vergleich: ein Jojo schafft 4.000 Umdrehungen pro Minute). Also genug, um daraus eine „Paperfuge“ zu kreieren.

Natürlich tropft man das Blut dabei nicht auf den Karton – stattdessen klebt man kleine Kapillarröhrchen, gefüllt mit Blut, zwischen zwei dieser Karton-Kreise und klebt diese dann zusammen. Nutzt man diese „Paperfuge“ für zwei Minuten, kann man bereits das Blutplasma von den roten & weißen Blutkörperchen trennen – ein wichtiger Schritt für viele Diagnosetests. Auch Malaria, die Schlafkrankheit, HIV oder Tuberkulose können dadurch diagnostiziert werden.

Manu Prakash, der Leiter des Forschungsteams hinter diesem Projekt, hat sich übrigens bereits mit weiteren kostengünstigen Dingen einen Namen gemacht: u.a. ein 1-Dollar-Mikroskop aus Papier, ein elektromagentisches Pflaster um parasitäre Würmer zu erkennen. 2016 bekam er das MacArthur-Fellowship „Genius Grant“ (eine Auszeichnung für außergewöhnliche und innovative Menschen) verliehen.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: Screenshot aus dem Video „Stanford bioengineers develop a 20-cent, hand-powered centrifuge„, hochgeladen von Stanford, um Minute 3:00

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