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Düsseldorf: Junge Forscher entwickeln Bio-Tinte​

Forschung in Düsseldorf :  Junges Forscher-Team entwickelt Bio-Tinte mithilfe von Bakterien

14 Biologie-Studierende der Uni gewannen bei einem weltweiten Wettbewerb in Paris eine Goldmedaille.

Bakterien sind überall – in der Erde, der Luft, im Wasser und im Menschen. Diese winzigen Überlebenskünstler trotzen extremer Kälte und Hitze, sie können Lebensmittel verderben und Infektionskrankheiten auslösen. Aber sie haben auch positive Eigenschaften, reinigen Gewässer, zersetzen abgestorbene Pflanzen im Boden, helfen dem Darm bei der Verdauung. Und sie sind ein begehrtes Objekt der Forschung. Nachwuchs-Wissenschaftler der Uni wollen das Potenzial von Bakterien nutzen, um Bio-Tinte für 3-D-Drucker zu entwickeln. Dafür wurden sie bei einem weltweiten Wettbewerb für synthetische Biologie ausgezeichnet.

Sie sind kürzlich aus Paris zurückgekommen, vom Finale des internationalen Wettbewerbs iGEM (international Genetically Engineered Machine), an dem über 300 Teams teilgenommen haben – mit einer Goldmedaille im Gepäck. Die 14 Studierenden der Biologie konnten die Jury von ihrer Bio-Tinte überzeugen, hergestellt aus kultivierten Bakterien, die aus dem Boden stammen. Wie das funktioniert? „Unsere Bakterien benötigen nur geringe Ressourcen für ihr Wachstum, und sie produzieren auf natürliche Weise Zucker-Polymere, die die Grundlage unserer Tinte sind“, erläutert der Team-Leiter Florian Hänsel die Herausforderung.

Um die Aktivitäten der Polymere, einer chemischen Substanz, zu steigern, so die Idee, wollen die Biologen ihre Organismen genetisch verändern, ihnen also Gene von anderen Bakterienarten einpflanzen, die Cellulose bilden können. „Cellulose ist das häufigste Polymer, es kommt in den Zellwänden von Pflanzen vor und hat die Eigenschaft, für Stabilität zu sorgen“, so Hänsel. Auf diese Weise soll die neuartige Tinte flexibel sein für die unterschiedlichsten Anwendungen, um sowohl weichen als auch harten Kunststoff zu drucken. Eine immense Produkt-Palette sei denkbar beispielsweise für Laborbedarf, Papier- oder Tuchähnliche Erzeugnisse.

Aber vor allem seien Werkzeuge und Gegenstände des täglichen Gebrauchs damit überall herzustellen – auch in extremen Situationen und an den entlegensten Orten wie einer Forschungsstation in der Antarktis oder gar bei einer Weltraummission. „Also an Orten, zu denen Ersatzteile nur unter größten Mühen transportiert werden können und wo es sinnvoll ist, solche Materialien selbst herzustellen“, erläutert das Team.

Die Studierenden möchten Forschungsmittel beantragen

Darüber hinaus würden Transportflüge viel Geld kosten und gleichzeitig Hunderte Tonnen CO2 in die Atmosphäre stoßen.

Neun Monate Zeit hatten die Studierenden, um ihr alternatives Konzept zu entwickeln und ihre Forschung anzustoßen. Dabei haben sie sich mit erfahrenen Biologen der Uni aber auch mit den Experten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt ausgetauscht. „Wir haben unsere Arbeit außerdem an Schulen und Berufskollegs präsentiert, um über unsere Ideen, aber auch um über Chancen und Risiken gentechnischer Methoden zu diskutieren“, so Florian Hänsel. Und sie konnten nebenbei sicher auch von den praktischen und zukunftsweisenden Aspekten eines Biologiestudiums
überzeugen.

Die Frage lautet nun: Wie geht es nun weiter? Nach Abschluss des Wettbewerbs hat das Team zunächst die Universitäts-Labore geräumt und Platz geschaffen für die Nachwuchs-Forschenden des kommenden
Jahres.

Vorher haben die Studierenden alle Protokolle ihrer Experimente gesichert, denn nun wollen sie die Möglichkeiten ausloten, Forschungsmittel zu beantragen, um das Projekt fortzusetzen. Für die Zukunft des 3-D-Drucks – ob im Weltraum oder für den Alltag auf der Erde.