Forschungsprojekte im BioLab

Symbiotic Subjects – Beneficiary Relations and Interactions

Das Thema „Symbiotic Subjects – Beneficiary Relations and Interactions“ dient als übergreifendes Dach für die Experimente im BioLab. Mit diesem Fokus erforschen wir, wie Mensch und Organismus in Zukunft interagieren können, um neue Prozesse, Produkte oder Dienstleistungen zu gestalten.

Mikroorganismen sind vielfältig und besitzen, obwohl die meisten kaum mit bloßem Auge zu erkennen sind, erstaunliche Fähigkeiten. Beispielsweise stellt Acetobacter xylinum ein textilartiges Material her, das als vegane Leder-Alternative genutzt wird. Andere Mikroorganismen wie Shewanella oneidensis sind bekannt dafür, Elektrizität zu produzieren oder werden sogar bei der Reinigung radioaktiv verseuchter Böden eingesetzt.

Die gemeinsame und für unsere Versuche vielversprechende Eigenschaft aller Mikroorganismen ist ihre Fähigkeit zu wachsen. Wir stellen uns dabei die Fragen: Wie kann das Wachstum planbar gemacht werden? Wie können wir das Wachstum gestalterisch nutzen? Und welche Rolle nimmt der Organismus im Gestaltungsprozess ein? Ist er Material, Formgeber, Co-Creator oder etwas völlig anderes?

Teilprojekt Living Layers

Das BioLab widmet sich im Projekt „Living Layers“ der Einbettung von lebenden Mikroorganismen in Materialien, Membranen und textile Flächen. Anhand der experimentellen Verknüpfung von textilen Technologien mit biotechnologischen Prozessen untersucht das Projekt die Potenziale, die aus den symbiotischen (Schicht-)Systemen entstehen. Dabei kombinieren wir konventionelle Formgebungsmethoden, wie den 3D-Druck, Dipmoulding oder sogar Electro-Spinning mit einer explorativen Arbeitsweise. So ergibt sich die Möglichkeit, Oberflächen und Strukturen mit völlig neuen Eigenschaften zu gestalten. Außerdem wird dabei ausgelotet, welcher Handlungsspielraum dem Lebendigen zukommt, inwiefern es bei der Gestaltung des Materials selbst mitwirkt oder in Interaktion mit der Umwelt tritt.

Teilprojekt Bio.Lumina

Das Projekt untersucht die grundlegenden biochemischen und strukturellen Eigenschaften, die benötigt werden, um mikrobielle Aktivität in neuen Materialien zu erhalten und zu steuern. Dies erfolgt am Beispiel von biolumineszenten Bakterien, die in einer symbiotischen Beziehung mit zahlreichen Meeresorganismen stehen. Unsere Forschung fokussiert den Hawaiianischen Bobtail-Tintenfisch Euprymna scolopes. In seinem Lichtorgan züchtet er biolumineszente Bakterien, Aliivibrio fischeri, um seinen eigenen Schatten in der Nacht zu verbergen. Dieser Prozess beinhaltet eine gezielte Selektion und Kultivierung sowie die Steuerung von Quorum-Sensing-Mechanismen innerhalb der A. fischeri-Population. Ziel ist es, die gewonnen Erkenntnisse auf verschiedene Kontexte und Materialien zu übertragen, um so lebende Mikroorganismen – auch über die leuchtenden Bakterien hinaus – in Produkte einbetten zu können. Wir erhoffen uns, aktive mikrobielle Materialien zu erzeugen, die mit Fertigungstechniken wie dem 3D-Druck oder Elektrospinning verarbeitet werden können.