Programmierbare ‚Lebende Materialien‘ eröffnen neue Möglichkeiten

Bakterien verfügen über einen äußerst vielfältigen Stoffwechsel, der es ihnen erlaubt, verschiedenartige Stoffe zu produzieren, von anorganischen Salzen über Metalloxide und Biopolymere bis zu potenten Wirkstoffen. Forscher im Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) in Saarbrücken denken aktuell darüber nach, diese Eigenschaften zu nutzen, um technische und medizinische Materialien mit neuartigen Funktionen herzustellen. Dabei sollen lebende Organismen wie Bakterien oder auch Hefen zielgerichtet programmiert und in ein Trägermaterial eingeschlossen werden. Als aktive Komponenten in den so geschaffenen ‚Lebenden Materialien‘ sollen sie dann selbstständig ihre vorprogrammierte Aufgabe erledigen. Da die Organismen selbst im Material verbleiben und somit dauerhaft zur Verfügung stehen, ist eine nachhaltige Funktionalität gewährleistet. „Im Gegensatz zu Materialien, die wir im Labor synthetisieren, hätten lebende Materialien die Fähigkeit zur Selbstheilung, zur Anpassung an die Umgebung und sogar zur Verbesserung ihrer Leistung während der Nutzung“, erläutert Professorin Aránzazu del Campo, wissenschaftliche Geschäftsführerin am INM.
Zu den bereits bekannten Anwendungsmöglichkeiten gehören u. a. selbstbelüftende Sportbekleidung, selbstheilende Betonwände, selbsterneuernde Membranen zur biologischen Entgiftung, biosensorische Tattoos zur Erkennung schädlicher Substanzen auf der Haut oder der therapeutische Einsatz zur langfristigen und personalisierten Abgabe von medizinischen Wirkstoffen in den Körper bei chronischen Erkrankungen.
Viele der noch offenen Fragen wurden von den 100 Teilnehmern diskutiert. Wie vertragen sich z. B. die nichtlebenden mit den lebenden Materialkomponenten? Welche Technologien sind möglich und erforderlich? Wie können die lebenden Materialien zielgerichtet programmiert und wie viele Funktionen können gleichzeitig eingebaut werden?
Die Konferenz wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Forschungsverbund Gesundheitstechnologien der Leibniz-Gemeinschaft unterstützt.

www.leibniz-inm.de