BioMat – Bioaktive Systeme für kontrolliert evolutionäre Materialien (Nachwuchsgruppe)

Unser Forschungsschwerpunkt


In BioMat lernen wir von genialen Designs, Konzepten und Anwendungen, die in der Natur zu finden sind, um einzigartige hybride lebende Materialien (HLMs) unter Verwendung von Biofilmen zu entwickeln. Diese Entwicklungen werden durch die Kombination der folgenden biologischen und technischen Aspekte vorangetrieben:

  1. Entwicklung mikrobieller Konsortien zur Ausnutzung der metabolischen Plastizität photoautotropher, heterotropher und methanotropher Stämme, um ein Maximum an CO2 und/oder CH4 und Sonnenstrahlung zu ernten. Auf diese Weise können die natürlichen Ressourcen maximal genutzt und energie- und kosteneffiziente HLM-Systeme für Produktionszwecke eingerichtet werden.
  2. Verwendung von mikrobiellen Biofilmen und damit Nutzung der Eigenschaften der Selbstimmobilisierung, Selbstregeneration und Selbstanpassung, um Biomasse zu erhalten und eine Kultur mit hoher Zelldichte, sogenannter High-Cell-Density (HCD) zu erzeugen. Hier wollen wir strukturierte mikrobielle Gemeinschaften in stabilen Biofilmen für eine effiziente Umwandlung von Licht in chemische Energie entwickeln.
  3. Entwurf und Bau von Biofilm-basierten Reaktormodulen zur Erzeugung von HCD-Kulturen für die kontinuierliche Produktion von Chemikalien und Energieträgern. Gleichzeitig werden wir Prototypen konstruieren, die die Vergrößerung von HLMs unter Verwendung des Numbering-up-Ansatzes zur Verbesserung der katalytischen Oberfläche und des Produktdurchsatzes demonstrieren.
BioMat-Forschungsstruktur. Abbildung: Rohan Karande
BioMat-Forschungsstruktur. Abbildung: Rohan Karande

Unsere Projekte


REPLACER: Recycling von Kunststoffen und Entwicklung hybrider lebender Materialien

LigNylon: Elektrochemische Hydrierung von aus Lignin gewonnenen Mischungen von aromatischen Verbindungen für die mikrobielle Synthese von Nylon Monomeren

Analyse und Prognose komplexer mikrobieller Gemeinschaften in hybrid lebenden Materialien1D6F88

LivMat: Produktive katalytische lebende Materialien – Kombination von fibrillären 3D-Membranen auf Biobasis mit synthetischen mikrobiellen Konsortien zur Herstellung von Chemikalien

BIOWIN: AI-supported biotechnology for resource-efficient active ingredient and bio-nylon production

SPP 2451: Konstruierte lebende Materialien mit adaptiven Funktionen

Unser Team


LEITER DER GRUPPE

Dr. Rohan Karande. Photo: Private

Dr. Rohan Karande

Telefon: +49 341 97-36593
E-Mail

Institut für Biochemie
Johannisallee 21-23
04103 Leipzig

Wissenschaftlicher Werdegang

Ausgewählte Publikationen

Patente

DOKTORANDEN

Nina Siebert. Photo: Private

M.Sc. Nina Siebert

Institut für Biochemie
Johannisallee 21-23
04103 Leipzig

Alexander Franz. Photo: Private

Dipl.-Ing. Alexander Franz

Institut für Biochemie
Johannisallee 21-23
04103 Leipzig

Dipl.-Ing. Selina Hanisch

Institut für Biochemie
Johannisallee 21-23
04103 Leipzig

Dipl.-Ing. Valentina Schmitz

Institut für Biochemie
Johannisallee 21-23
04103 Leipzig

Lea Seibert

Institut für Biochemie
Johannisallee 21-23
04103 Leipzig

Kooperationen


Unsere Nachwuchsgruppe arbeitet eng mit der Arbeitsgruppe Katalytische Biofilme der Abteilung Solare Materialien am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH (UFZ) zusammen.

Kommentare sind geschlossen.