DIYBio-Labor: Leitfaden für Einsteiger, Teil I

Uns erreichen immer mal wieder Anfragen von Interessierten, die das Thema DIYBio gerade für sich entdeckt haben und nicht so recht wissen, wie und wo man denn nun anfängt. Diese Blogpostreihe wird versuchen, einen Einstieg zu geben: Mit welchen Experimenten kann man anfangen? Was braucht man, um sich ein Heimlabor einzurichten? Wo bekommt man das alles her? Was kostet das? Was gibt es sonst noch so zu beachten?

Wo soll’s denn hingehen?

Zunächst muss man sich überlegen, was man denn so grob tun möchte. Die Materialien und Gerätschaften, die man für DNA-Analysen braucht, unterscheiden sich von denen für mikrobiologisches Arbeiten. Möchte man dagegen ausschliesslich bioinformatisch arbeiten, braucht man eigentlich gar keine Gerätschaften ausser einem Computer und Internet. In den folgenden Blogposts wird daher einzeln auf die Anforderungen verschiedener Gebiete eingegangen. Wir erheben dabei keinen Anspruch auf Vollständigkeit, da wir nur unsere eigenen Erfahrungen weitergeben – wir haben beispielsweise (bisher) keine proteomischen Arbeiten durchgeführt. Ebenso wenig haben wir mit RNA gearbeitet. Fahrplan also: Arbeiten mit DNA, Arbeiten mit Mikroorganismen, Bioinformatik. Die gentechnische Manipulation von Organismen ist eine Kombination von Arbeiten mit DNA und Arbeiten mit Mikroorganismen und wird vielleicht irgendwann später mal behandelt. An dieser Stelle nur so viel: Für viele gentechnische Arbeiten braucht man ein Labor mit einer Zulassung für Schutzstufe 1. Die allerwenigsten Küchen und Garagen haben eine solche Zulassung, daher lassen wir dieses Thema fürs Erste aussen vor.

Allgemeine Hinweise

Es gibt einige Dinge, über die man sich Gedanken machen sollte, wenn man Wetlab-Arbeiten vorhat. Dazu gehören: Entsorgung von biologischen und chemischen Agenten, Umgang mit Chemikalien und Dokumentation von Arbeiten und Ergebnissen.

Dein Freund, das Laborbuch

Die Dokumentation von Arbeiten und Ergebnissen ist nicht nur Gute Wissenschaftliche Praxis(tm), sie kann einem einem auch die Fehlersuche erleichtern und einem Arbeit und Geld sparen. Selbst wenn man keinerlei wissenschaftlichen Anspruch hat und einfach nur ein bisschen spielen möchte, ist es enorm hilfreich, alle Schritte seiner Arbeit zu dokumentieren. Beispielsweise kann man dann direkt nachsehen, nach welchem Rezept man vor einem halben Jahr mal diesen Puffer zusammengerührt hatte, der damals so ausgezeichnet funktioniert hat. Oder wie lange diese Primer da eigentlich schon im Tiefkühlfach lagern. Also: Dokumentieren, dokumentieren, dokumentieren!

Remember kids: the only difference between screwing around and science is writing it down

Für die Dokumentation der Arbeitsschritte bietet sich eine elektronische Variante an. Papier geht natürlich auch, aber tote Bäume lassen sich nun mal schlechter durchsuchen. Die elektronische Variante kann die Form einer Notizbuch-Anwendung wie Evernote oder OneNote haben oder schlicht eine Textdatei sein. Es gibt auch Webanwendungen speziell fürs Labormanagement, allerdings habe ich noch keine gefunden, die für die sehr bescheidenen Zwecke eines DIY-Labors komfortabel zu benutzen gewesen wären. Wer gar nicht anders kann, kann sich auch am Schreiben einer eigenen (Web)Anwendung versuchen.

Zur Dokumentation gehört auch das aussagekräftige Beschriften von Reagenzgefäßen aller Art, sowohl für die Dauer des Experiments als auch für die Lagerung von Puffern, Primern und sonstigem Zeug. Ein wasserfester Marker tut es häufig schon. Die Luxusvariante, die sich spätestens dann anbietet, wenn man sich ein Labor mit mehreren Leuten teilt, ist ein Nummern- oder Barcode-System, das dann auch im Laborbuch referenziert werden kann. Sexy!

Umgang mit und Entsorgung von Chemikalien und anderem Glibber

Die meisten DIYBio-Arbeiten erfordern nicht besonders viele Chemikalien, aber einige sinds dann doch. Dazu gehören beispielsweise Borsäure oder Natriumhydroxid für das Anrühren von Puffern. Ein guter Grundsatz ist, sich für jede Chemikalie, mit der man arbeitet, das Material Safety Datasheet (MSDS) zu besorgen und einmal aufmerksam durchzulesen und es beim Experimentieren in Reichweite zu haben. Das MSDS gibts in elektronischer Form auf den Webseiten der jeweiligen Hersteller und/oder Lieferanten. Es enthält Informationen dazu, ob es sich um reizende oder umweltgefährliche Stoffe handelt, was bei einer ungewollten Exposition (bspw. Einatmen, Hautkontakt) oder sonstigen Unfällen zu tun ist und gibt auch Hinweise darauf, wie die Chemikalien zu lagern und zu entsorgen sind.

Gefahrensymbole

Im Interesse verantwortungsvollen Spielens bitten wir die geneigten Leser auch ausdrücklich darum, alle Hinweise zur sachgerechten Entsorgung zu befolgen.

Das war’s für die Einführung. Im nächsten Teil wird es um die Gerätschaften, Materialien und Konzepte gehen, die man für den Einstieg in DNA-analytische Arbeiten braucht.

3 thoughts on “DIYBio-Labor: Leitfaden für Einsteiger, Teil I

  1. Hey Leute!

    Danke für diesen ersten Teil dieser tollen Einführung, freue mich bereits wie auf Weihnachgen auf den nächsten Teil!
    Möchte so bald wie möglich mit DNS und Mikroorganismen zu Arbeiten beginnen!

  2. Hallo Lisa,

    zunächst einmal finde ich es sehr gut das Du einen “Leitpfaden für Einsteiger” zusammenstellst. Für mich als Einsteiger aus dem “nicht akademischen” Umfeld der in einem ganz anderen Umfeld tätig ist war es unglaublich schwierig mich einzufinden.

    Für diejenigen die tatsächlich wissen wollen was auf molekularer Ebene beim Biohacking eigentlich passiert führt kaum ein Weg an Bücher/Wikipedia/Youtube vorbei.

    Leider habe ich erst recht spät etwas entdeckt das bei mir regelrecht den “Nachbrenner gezündet” hat. Dies möchte ich gern als brandheissen Tipp an alle (Einsteiger & Profis) weitergeben.

    Es handelt sich um eine Plattform mit dem Namen edX.org. Diese bietet Vorlesungen von Elite Universitäten aufbereitet in “Online Kursen” kostenfrei an.

    Aktuell nehme ich an “The Chemistry of Life” der Kyoto Uni und “Molecular Biology: DNA Replication and Repair” des MIT teil.

    Zeitnah startet “Useful Genetics – Part 1″ vom UBC und “Proteins: Biology’s Workforce” bei denen ich ebenfalls eingeschrieben bin.

    Was mir noch fehlt sind deutschsprachige Teilnehmer. So könnte man sich unkompliziert austauschen und bei Wissenslücken aushelfen.

    Auch wer diesen Beitrag nach langer Zeit liesst kann mich gerne kontaktieren – gemeinsam lernt es sich leichter ;-)

    Ich freue mich auf weitere Kapitel des Einsteigerleitpfadens.

    Beste Grüße,
    Thomas Sczyrba

    p.s. Leider musste ich die Links auf die Kurse wieder entfernen. Es kommt die Meldung “Bei deiner Nachricht handelt es sich um Spam – Sowas können wir gar nicht leiden”

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