In jedem Ende steckt auch ein Anfang
Gemeinfrei, Link
Ob wir die Ursache in der (Corona)-Pandemie, dem Klimawandel, den schwindenden Rohstoffen oder der mangelnden Innovationskraft der Kernindustrie sehen, die uns bekannte Welt ändert sich, weil sich die Rahmenbedingungen ändern. Im Unterschied zu den letzten Jahrzehnten transformiert sich auch die Art und Geschwindigkeit der Transformation. Änderung und Anpassung sind normal und Kennzeichen von Intelligienz und Leben. Die transformative Gesellschaft hat über diese „normale“ Anpassung hinaus auf „die Änderung der Änderung“ zu reagieren. (Aus Mathematik und Naturwissenschaften kennt man solche Prozesse). Ein Problem besteht nur für Prozesse und Personen, die sich nicht anpassen wollen oder können. Jede grundsätzliche Transformation birgt Chancen von Neuverteilung, Umwertung und vertikaler Mobilität. Jungen Menschen mit technischen Ambitionen eröffnen sich vollkommen neue Horizonte.
Zeit für neue Technologie
Von Photographer: Mike Cowlishaw (aus der englischen Wikipedia) – Photographer: Mike Cowlishaw (aus der englischen Wikipedia), CC BY-SA 3.0, Link
Der Verbrennungsmotor ist automobile Steinzeit, wie der Abakus (Bild) im Vergleich zu Rechenschieber und Smartphone.
Bill Gates sagte einmal sinngemäß, würde er heute neu beginnen, würde er sich der Biologie zuwenden. Lieber Bill, Du verkennst die Sachlage. Biologie heute funktioniert so gut, weil wir alle im Vergleich zu damals Rechner und Technik haben. Bill Gates fördert viele Projekte im Bereich der Medizin und ganz sicher kann mann von Medizin und Biologie enorme Fortschritte im Sinne besserer Ernährung und Gesundheit erwarten. Ohne die gleichzeitige Revolution der Technik muss die Revolution in den Lebenswissenschaften jedoch ausbleiben. Miteinander geht unendlich viel, ohneeinander hetzt der Fortschritt wie die Schnecke zum Salat.
Beispiele für neue Technologie, die ohne neue Technik undenkbar wäre
Neue Ansätze in den Bereichen Rohstoffe, Chemie, Antriebe, Ernährung und deren besondere Abhängigkeit von neuer Technik sind jeweils eigenen Beiträgen vorbehalten. Dieser Beitrag fokussiert sich auf unglaubliche Fortschritte der angewandten und technischen Biologie.
Organe aus dem 3D-Drucker
Oft entstehen neue Ideen und faszinierende Ansätze aus der Überschneidung von Technologie, durch „über den Tellerrand schauen“. Ein Makerspace des Silicon Valley hat sich in den vergangenen Jahren besonders hervorgetan. Biocurious ist in den letzen Jahren einige Male umgezogen / gewachsen. Hier sind Projekte wie der BioPrinter zu Hause. Ein Bioprinter kann Zellen oder Zellgerüstsubstanz drucken. Wie andere 3D-Drucker auch kann er mit Hilfsmaterial (z.B. Hydrogel) drucken. Gedruckte Zellgerüstsubstanz eignet sich für die Neubesiedlung mit Zellen, die sich so zu einem neuen Organ entwickeln können. Dieses Gebiet fällt in den Bereich des Tissue Enginieering. und „Organe züchten„.
Von Rongen – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, Link
Anthony Atala beschreibt in seinem TED-Beitrag den Weg zur Entstehung neuer Organe. Diese gegenüber Spenderorganen den wesentlichen Vorteil besitzen, dass sie im Grunde aus körpereigenen Zellen gebildet werden können. Ein van Gogh müsste in der heutigen Zeit nicht lange auf sein eigenes, zweites Hörorgan verzichten.
Einen ausführlichen, deutschsprachigen Text bietet der Deutschlandfunkt in seinem „Manuskript: Ein Herz und eine Lunge“ an
Um den Weg über den 3D-Druck der extrazellulären Matrix abzukürzen, gehen manche Arbeitsgruppen auch andere Wege. Sie Verwendung ein vollständiges Herz, befreien es von allen Zellen, sodass nur die Gerüstsubstanz übrig bleibt und lassen diese anschließend von Zellen neu besiedeln. Das Ergebnis ist wiederum ein funktionsfähiges Herz, das ein Empfängerkörper nicht abstößt, weil es als „fremd“ erkannt wird.
Die Herstellung eines zellfreien Herzgerüsts durch Enzymeinwirkung beschreibt das Tutorial “ Ghost-Heart-in-a-Jar/“ Aber diese Ansätze verwenden Leben. Der 3D-Druck kann dies überflüssig machen. Ein 3D-Druck funktioneller Gefäße ist möglich.
Blut kann auch durch Blattgefäße fließen, wie dieses Video am Beispiel von Spinat zeigt.
Das Ziel sind nicht um neue Monster á la Frankenstein.
Eine Erkrankung am neuen Corona-Virus endet für viele der Betroffenen mit dem Verlust der Nierenfunktion. Ihr Herz oder andere Organe nehmen nachhaltig Schaden.
Diese eher medizinisch ausgewählten Beispiele zeigen vor allem, dass Technik hilft, Menschen zu helfen, zu heilen. Die Beipiele übersehen jedoch, dass derartige Arbeiten von Menschen durchgeführt werden. Menschen sind das größte Risiko für den Erfolg (die Sterilität) dieser Arbeiten. Es handelt sich um Langzeitkulturen von Zellen. Die entstandenen Organe finden unmittelbar Eingang in menschliche Körper. Kontaminationen mit Mycoplasmen, Viren, Kontaminationen mit Fremdzellen sind äußerst häufige Begleiterscheinungen in von Menschen betreuten Zellkuturen. Mehr als die Hälfte der auf Zellkulturen basierten Forschungergebnisse leidet unter diesem Problem (ist wertlos).
Mikrocontrollergesteuerte Einheiten wie der Bioprinter, autonome Zellversorgungssysteme, Systeme zur Charakterisierung, Isolierung, Inkubation, Stimulation, Reembryonaliserung (Thema des kommenden Beitrags) und in vielen anderen technischen Einrichtungen wären geeignet, Laborergebnisse sicherer und preisgünstiger zu machen.
Diskussion dazu online am 17.05.2020 ab 20:00 Uhr unter:
https://meet.jit.si/Technik-Garage