Synthetische Vesikel und künstliche Zellen
“Bottom-up“ Synthetische Biologie: Zellen von Grund auf neu bauen
Zellen sind biologische Maschinen, die eine enorme Anzahl von Aufgaben präzise und effizient ausführen können. Sie tun dies, indem sie komplizierte Prozesse in funktionalen Modulen von zunehmender Komplexität organisieren, die in weichen Kompartimenten enthalten sind. Diese Erkenntnis hat Wissenschaftler dazu inspiriert, ingenieurwissenschaftliche Prinzipien anzuwenden, um künstliche Zellen mit biologisch inspirierten Bausteinen - natürlichen oder synthetischen - zu bauen. Die Motivation für den Aufbau synthetischer Zellen und Organellen von Grund auf, auch bekannt als Bottom-up-Ansatz, besteht darin, dass wir die volle Kontrolle über die Struktur, die Funktionen und das Verhalten der Zellen erhalten, die wir im Labor erzeugen. Darüber hinaus ermöglicht uns der Bottom-up-Ansatz zu verstehen, wie Zellen funktionieren, und dieses Wissen zu nutzen, um neue Materialien zu entwickeln, die uns helfen, nachhaltige Lösungen für globale technologische Herausforderungen zu finden. Die Ergebnisse dieser Forschung werden zur Entwicklung effizienter Systeme zur Verabreichung von Arzneimitteln, leistungsfähiger chemischer und biologischer Sensoren, von Systemen zur CO2-Fixierung und von Bioreaktoren zur Minimierung der Abfallerzeugung oder zur Deaktivierung von Giftstoffen im Wasser verwendet. In unserer Gruppe bauen und entwerfen wir funktionelle Module und zellähnliche Systeme (synthetische Zellen und Organellen) mit Methoden aus der Polymerchemie, der Nanotechnologie, der Biochemie und der Materialwissenschaft.
