Einwegkunststoffe in Zellkulturlaboren tragen erheblich zu Plastikabfall und Treibhausgasemissionen bei und stellen einen relevanten Anteil der Scope 3 Emissionen im Gesundheits- und Forschungssektor dar. Pipettenspitzen und Wellplatten aus Polypropylen bzw. Polystyrol werden in Hochdurchsatz-Workflows in großen Mengen eingesetzt und nach einmaligem Gebrauch üblicherweise verbrannt, was die Umweltbelastung zusätzlich erhöht. Ziel dieser Arbeit ist, die Machbarkeit und Leistungsfähigkeit automatisierter Waschsysteme (TipNovus und PlateNovus) als nachhaltige Alternative zu Einwegmaterialien zu untersuchen. Die Bewertung umfasst gravimetrische Kalibrierungen, mikroskopische Analysen, Haftungstests, sowie zellbasierte Assays mit Greiner-384-Well-Platten und Impedanz-basierten E-Platten. Gewaschene Pipettenspitzen erfüllten die ISO-8655-Toleranzen für Volumengenauigkeit und zeigten keine strukturellen Veränderungen nach bis zu zwölf Waschzyklen. Gewaschene Platten unterstützen Zellwachstum und pharmakologische Reaktionen in vergleichbarer Qualität zu neuen Platten. EC₅₀-Werte bleiben innerhalb akzeptabler Grenzen, auch nach bis zu fünf Waschläufen. Rückstandsanalysen (Bradford-, Fluorescein- und Neutralrot-Assays) bestätigen die effektive Entfernung biologischer und chemischer Kontaminationen und die Sterilitätsüberwachung zeigt, dass Dekontaminationsprotokolle mikrobielle Belastungen vollständig beseitigen. Die Umwelt- und Wirtschaftsanalyse verdeutlicht den Nutzen dieser Strategie: Das Waschen reduziert die CO₂ Emissionen um 98 % bei Pipettenspitzen und 65 % bei Platten, was einer jährlichen Einsparung von rund 1,53 Tonnen Kohlendioxyd äquivalent (CO₂e) entspricht. Die Waschkosten liegen bei etwa 2,48 € pro Spitzenbox und 2,60 € pro Platte, verglichen gegenüber Anschaffungskosten von 15 € pro Box bzw. 7 € pro Platte. Daraus ergeben sich jährliche Einsparungen von etwa 63.000 €. Bei einer Gesamtinvestition von 200.000 € beträgt die Amortisationszeit (ROI) rund 3,2 Jahre. Nach diesem Zeitraum generieren die Systeme fortlaufende Kostenvorteile bei gleichzeitiger Reduktion von Plastikabfall und Emissionen. Die Ergebnisse zeigen, dass automatisierte Waschprozesse unter validierten Protokollen und Hygieneauflagen in regulierte Laborumgebungen integriert werden können, ohne die Datenintegrität zu beeinträchtigen. Wiederverwendungsstrategien bieten damit eine skalierbare Lösung, um ökologische Nachhaltigkeit mit ökonomischer Effizienz in der biomedizinischen Forschung zu verbinden.
Valery Louisa Maslo (Wed,) studied this question.