Professor Doktor Andreas Lendlein - Chemie ist sexy

00:00:00: Music.

00:00:05: Die bin ich Menschen interessant über Chemie reden können.

00:00:10: Ich glaube ich habe den gefunden der ist am allerbesten kann Prof dr Andreas lendlein Leiter des Instituts für biomaterialforschung am Teltower Helmholtz-Institut

00:00:18: herzlich willkommen bei uns Hermann vielen Dank für die Einladung und für die Möglichkeit dass wir heute bei Wissenschaft sprechen können müssen wir unbedingt wir müssen die Wissenschaft auch den Menschen zugänglich machen die sich normalerweise mit Wissenschaften dich zu beschäftigen na klar

00:00:30: das ist faszinierend um uns rum herum passiert ständig Chemie und von daher ist es interessanter sich darüber zu unterhalten

00:00:37: wobei der Begriff Chemie irgendwie grundsätzlich so eine gewisse negative Stimmung hervorruft insbesondere wenn wir über Plastik sprechen dann sind heute mikroplastiken.

00:00:47: Und Verpackungsmaterialien als die Umweltsünder bekannt und in Wirklichkeit sind das ja ganz faszinierende Materialien die eben vielfältig im Einsatz sind

00:00:56: ja eine ganze Menge Lösungen die auch im Prinzip diese Fragestellungen der Umwelt angehen können

00:01:02: deshalb im uns in diesem Podcast darüber gleich ausgiebig unterhalten um die sehr vielen positiven Eigenschaften die man bei Plastik gar nicht auf dem Schirm hat etwas genauer zu erläutern.

00:01:11: Aber erstmal wollen natürlich ein bisschen was über sie erfahren wieso ist es überhaupt Chemie geworden es gibt ja auch noch jede Menge andere Naturwissenschaften mit denen sie sich hätten befassen können

00:01:18: na klar hat alles angefangen mit meinem Patenonkel der mir einen Chemie Experimentierkasten geschenkt hat mit dem ich dann gearbeitet habe

00:01:27: und natürlich mit meinem Chemielehrer der mich von der Thematik besonders begeistert hat.

00:01:32: Nennt mich davon überzeugt es ist doch viel schöner in einem großen Labor in der Schule zu forschen als das im Keller mit dem Experimentierkasten zu machen

00:01:40: aber dann ging es los alles das was man so als Schüler in der Chemie faszinierend findet man stellt Farbstoffe Hermann zeugt ein Feuerwerk und

00:01:49: da stofflich ist das was so fasziniert und bisschen ist es ja eigentlich wie in einer Zaubershow aber vor der Chemielehrer sie begeistert hat hatten sie noch andere Interessen er hat hätte auch durchaus etwas anderes werden können oder war es schon in Richtung Chemie von vorne rein klar

00:02:01: sehr vielseitig interessiert ich habe auch Musik gemacht Klavier gespielt das ist etwas was ich heute noch mache so zur

00:02:08: Entspannung aber natürlich haben mich auch Fragestellungen was der Umwelt fasziniert damals in den 1980 er Jahren war das Umweltthema auch schon mal sehr

00:02:17: aktuell damals unter den Begriff des sauren Regens und natürlich hat mich das beschäftigt ich bin auf dem Land aufgewachsen war viel Natur

00:02:25: unterwegs und wenn man den ein oder anderen Baum gesehen hat er ganz traurig ausschaut da hat er in das schon sehr beschäftigt und man wollte irgendwelche Lösungen

00:02:34: finden das hat die Dame schon gesagt haben gedacht ich muss was machen für die Umwelt mal gucken ob ich mit meinem Wissen irgendwas dazu beitragen kann gleich aufregend Wasser gesammelt und bin in die Schule gegangen habe angefangen dieses Regenwasser.

00:02:46: Zu analysieren und habe gesehen dass verschiedene Johnen dort enthalten waren und wollte dann herausfinden warum am ein oder anderen Tag ganz unterschiedliche Zusammensetzungen von.

00:02:56: Jonen in den Regenwasser gefunden werden konnten damals gab es noch kein Internet also habe ich einen Brief an den Deutschen Wetterdienst geschrieben und habe mir eben die Windrichtungen.

00:03:05: Besorg einen verschiedenen Tagen und dann konnte man ungefähr zu orten aus welchen Richtungen bestimmte Verunreinigungen im Regenwasser gekommen sind

00:03:14: und dann stellte ich mir vor man müsste eigentlich irgendeinen Dünger entwickeln dem man austragen kann also wenn wenn Säure vom Regen kommt so müsste man eine Base haben

00:03:24: die man auf dem.

00:03:25: Acker oder im Waldhaus bringt und dann müsste sich das ganze ja neutralisieren und dann habe ich entsprechende Feldversuche damals ausprobiert und fast haben sie umso eingereicht

00:03:34: ja bei Schüler experimentieren ist das da mal und gearbeitet war denn ich frage nur deshalb weil der Mann ist hochdekorierter bei mir im Studio sitzt da mit vielen 34 ausgezeichnet

00:03:44: also ich glaube wir haben viel vor wir haben eine ganze Menge zu erläutern und beim neutralisieren das ist glaube ich ein Wort das nachher noch einige Male auftauchen wird wenn wir uns über Plastik z.b. unterhalten aber erstmal können Sie vielleicht ein bisschen was zu ihrem Werdegang erzählen 19.69 in Bendorf am Rhein geboren

00:03:58: und dann haben sie ja quasi überall auf dieser Welt studiert noch nicht überall aber an einigen interessanten Orten heimatnah habe ich erstmal Chemie studiert an der Universität

00:04:07: in Mainz und dann hat es mich in die Schweiz gezogen weil in der Schweiz vor allem das Thema der Materialwissenschaften soweit in der Forschung voran gebracht wurde

00:04:17: chemie stellt man neue Substanzen her und für mich war dann immer die Frage wenn ich eine neue Substanz hergestellt habe wofür kann man die verwenden und da sind Kunststoffe sehr sehr dankbar man hat einen

00:04:27: Pulver aus dem Pulver kann man vom Körper herstellen und kann mit diesen Formkörper versuchen irgendwelche Anwendungen zu realisieren und diese Fragen also vom.

00:04:37: Von der Chemie zur Material zur Anwendung das wurde ganz besonders intensiv zu dieser Zeit bereits an der ETH in Zürich untersucht deswegen bin ich als Austauschstudent schon dorthin gegangen und dann gings rüber in die Staaten

00:04:49: an der Massachusetts Institute of Technology das war ein ungeplante Abstecher in die USA.

00:04:55: Eigentlich wollte ich an die RWTH Aachen gehen nach meiner Promotion an der.

00:05:01: ETH Zürich aber dann traf ich einen Wissenschaftler den der mich sehr beeindruckt hat Bob länger.

00:05:07: Ist heute der am meisten zitierte Ingenieur weltweit jemand der nicht nur tolle Ideen hat und er seine Visionen auch in Anwendungen

00:05:16: umsetzt

00:05:17: und dem begegnete ich und er hatte mich gefragt ob ich in seinem Labor arbeiten möchte das dauert dann nur weniger als 5 Sekunden um zu entscheiden das musst du machen.

00:05:27: Wie lange waren sie dann drüben etwas mehr als 1 Jahr was war eine der dynamischsten Zeiten in meiner Forscher Karriere die ich bisher erlebt habe und ich vermute mal die Netzwerke bestehen auch noch heute

00:05:37: na klar vor allen Dingen habe ich dort gelernt was ein entrepreneur ist

00:05:41: das heißt ein Unternehmer ich bin noch in die USA als Wissenschaftler gegangen und als Unternehmer zurückgekommen auch die Geschichte möchten wir gern hören

00:05:49: als ich als MRT kam war das so ähnlich wie ein Junge der vor einem großen Buffet steht und man wusste gar nicht wo man anfangen soll das gab so viele interessante Vorträge und Menschen die man tat

00:06:00: treffen konnte und so habe ich einen Vortrag oder

00:06:04: besser auch ein Experiment Präsentation gesehen eines Wissenschaftlers der sich mit einem interessanten Metall das nicht mehr mit einer Legierung Beschäftigte

00:06:14: dem sogenannten Nitinol das besteht aus Nickel und Titan deswegen Nitinol und der brachte einen Draht

00:06:20: im Wasser das Wasser hatte eben Körpertemperatur 37 Grad Celsius und dem Augenblick wo sich dieser trat auf heizte hat er sich zusammengefaltet und hat eine Filter Form =

00:06:32: Das ist ein Implantat ein Implantat dass man minimalinvasiv also durch kleine Öffnungen in den Körper rein bringen kann in dem Fall war es ein Filter der in eine Vene eingesetzt wird bei denen Menschen die dazu neigen dass sie Blutgerinnsel

00:06:46: bilden aber bei denen man keine blutverdünnenden Medikamente geben kann

00:06:51: dann ist eben die Hoffnung dass wenn solch ein Blutgerinnsel entsteht dass das einfach in diesem Filter gefangen wird

00:06:57: nur wenn der Filter dann verstopft ist und man möchte den rausnehmen alles das gar nicht so einfach dieses Metall wieder aus dem Körper zu bekommen weil das ist so schrecklich verträglich mit dem Blutgefäß dass das fest verwachsen ist.

00:07:10: Und ich habe damals gesehen das war eine tolle Technologie

00:07:13: aber schlussendlich wenn man das Implantat entfernen muss sterben Menschen warum macht man das nicht mit Polymer abbaubare Polymere die sich auflösen konnten habe ich vorher meiner Forschung

00:07:23: in der Schweiz schon kennengelernt und so kam die Idee Materialien die sich auf einen äußeren Impuls hin bewegen können

00:07:31: aus abbaubaren Polymeren zu verarschen

00:07:33: und das haben sie dann gleich als eigenes Unternehmen gegründet und haben angefangen das zu verkaufen kann ich ganz schnell geht das natürlich nicht erst verbraucht meine Idee wie man das macht man sitzt in der Bibliothek man versucht verschiedenes brauche eine Menge neues Equipment typischerweise bis besondere in dieser Umgebung war was ich

00:07:51: Listen von Equipment aufgeschrieben habe was ich brauche

00:07:55: das Vertrauen damals in mich als Person war so groß dass wir diese Ressourcen zur Verfügung gestellt wurden ich konnte also im Prinzip meine wirklich meiner Forschung nachkommen und in diesem besonderen Moment der Freiheit

00:08:09: der wissenschaftlichen Freiheiter ist eine großes entstanden und ich kann mich noch erinnern als ich zum ersten Mal gesehen habe dass ein Kunststoff

00:08:17: bin ich auf Heizung sich plötzlich bewegt also eine Kunststoff Blüte die geöffnet ist und mit dir im Augenblick wenn ich sie auf heize falte die sich zusammen das war ein magischer Moment.

00:08:27: Das hat damals meinen Betreuerin Professor Lenker

00:08:31: so fasziniert dass er sagt das müssen wir mal ein paar Leuten zeigen und dann traf ich einen venture-capital listen

00:08:37: ein Begriff der nicht auch vorher in dem Sinne noch nicht kannte ein Risiko kapiere ein Risikokapital geben und diese Leute haben ja nie Zeit also das Treffen war morgens um vier Uhr in der hat versprochen er trinkt einen Kaffee mit hat er auch gemacht

00:08:50: und so habe ich eben dieses Experiment mit der Blume gezeigt und hat er gesagt Andreas LSVD company was soll aus great let's do it.

00:08:58: Eine wurde die Firma gegründet dann wurde die Firma gegründet als Delaware company

00:09:02: und dies jetzt noch existent und noch erfolgreich oder schon mittlerweile wieder eingestampft Eiter nicht mehr also wir haben das Unternehmen dann nach Deutschland gebracht was auch eine große Herausforderung war solch ein Startup-Unternehmen hier

00:09:14: aufzubauen und dem Falle wo es darum geht Produkte im medizinischen Bereich zu etablieren.

00:09:21: Hat man sehr sehr lange Entwicklungszeiten das heißt man kann nicht sofort mit Hilfe toller Produkte Geld verdienen sondern man muss zunächst eine gewisse.

00:09:29: Investition in Entwicklungsarbeiten leisten und erste Mal das geschafft hat dann hat man ein Produkt das vermarktet werden kann und dann kam die Finanzkrise 2009 2010.

00:09:40: Da sind plötzlich unsere Finanzinvestoren in die Insolvenz gegangen und damit konnte das Projekt nicht weiter umgesetzt werden

00:09:47: was aber nicht heißt dass es nicht irgendwann mal aus Ihrer Schublade wieder raus geräumt wird wenn die entsprechenden Finanziers an der Seite stehen na klar also es ist eine sehr sehr wichtige Erfahrung gewesen zu sehen wie diese Welt funktioniert

00:09:58: wie man ein Unternehmen aufbaut ist konzipiert wird

00:10:02: das Team dass man zusammen bringt und auch diese enorme Dynamik die sich in solch einem jungen Unternehmen entwickelt man sieht aber auch wo die Hürden sind und na klar ist die Faszination da die nächsten Versuche zu starten

00:10:15: sie haben das wissen sie haben die Technik sie haben die Power

00:10:18: sie brauchen nur noch jemand der das Ganze finanziert und für einiges auch der Bedarf da dazu haben es geht ja auch um um Dinge die in der Medizin eingesetzt werden weil die Menschheit verändert sich ja wenn wir die Zukunft gucken

00:10:27: Weltbevölkerung wird mehr die Lebenserwartung steigt und dementsprechend gibt auch viele Krankheiten die wir mit Hilfe ihrer Forschung dann irgendwann beheben können

00:10:34: ja das sind ganz wichtige Fragestellungen die sie eben angesprochen haben in der Tat ist es erfreulich dass die mittlere Lebenserwartung steigt damit haben wir immer mehr altersbedingte

00:10:45: Erkrankungen viele kleine Probleme die war insgesamt wenn alles zusammen kommt dann irgendwann doch bedrohlich werden können und die Frage ist wie man hier Therapien bereitstellt

00:10:56: die dort auch noch finanzierbar sind und da kann ein Ansatz die sogenannte regenerative Medizin einen wichtigen Beitrag leisten.

00:11:05: Bei vielen Krankheiten ist es ja erforderlich dass man eine regelmäßige Behandlung durch wird beispielsweise die Dialyse da muss man eben jede Woche mehrfach hin bestimmte

00:11:15: Medikamente bei Bluthochdruck muss man regelmäßig einnehmen.

00:11:19: Deswegen wäre es schön wenn wir eine ursächliche Behandlung ermöglichen könnten und ein Thema dass mich besonders beschäftigt.

00:11:28: Ist die Frage wie war verletzte oder beschädigte Gewebe oder Organe wiederherstellen können und in was einfacher ne knochenkirche.

00:11:36: Aber der Knochenbruch soweit so massiv dass der Abstand zwischen den beiden Knochenenden so groß ist

00:11:43: nachdem nicht mehr von alleine zueinander finden.

00:11:46: Falls ihr müssen wir einen Impuls setzen dass der Regenerationsprozess in den Knochengewebe wieder stattfindet

00:11:54: müssen das anschieben wir müssen es modulieren der mir das so erklären dass das der Otto-Normalverbraucher versteht also das fehlende Stück zwischen diesen beiden Knochen produzieren sie mit einem Polymer sozusagen

00:12:06: na ja also ich komme ja aus der Chemie und muss mir das auch erstmal veranschaulichen warum ich mich jetzt ausgerechnet mit.

00:12:12: Polymeren in die Umgebung von Knochen bewegen sollten Knochen ist kein statisches

00:12:18: Mineral sondern Knochen ist ein Gewebe das sehr aktiv ist das heißt der Knochen wird in unserem Körper ständig abgebaut und wieder neu aufgebaut es gibt bestimmte Zellen in den Knochen die lösen Mineral Substanz auf die Osteoklasten

00:12:34: und es gibt solche Zellen die bauen neue Knochensubstanz die Osteoklasten und diese Zellen die sitzen überhaupt nicht in diesem hochfesten

00:12:43: Mineral Umgebung sondern die sitzen in einem super super weichen Material in einer Micro Umgebung

00:12:52: ich sage jetzt einfach mal die ist so weich wie Wackelpudding das war für mich eine ganz wichtige Erkenntnis dass die Zellen in so einer sehr sehr weichen Umgebung sitzen das heißt wenn wir eine Knochen mit Hilfe

00:13:05: der physikalischen am mechanischen Wirkung wieder zum Wachsen bringen wollen

00:13:10: dann besteht die Herausforderung darin so ein super weiches Material zu bauen dass die Zellen mögen also praktisch einen weichen Schaum.

00:13:19: Wo die Poren alle miteinander verbunden sind und die Vorläuferzellen das heißt die Zellen die noch nicht Knochenzellen sind aber Knochen aufbauen können.

00:13:28: Müssen dann aus dem umliegenden Gewebe in diese Poren hinein wandern wenn die in diesem proren sind.

00:13:35: Dann müssen sie noch wissen ich soll Knochenaufbau das heißt wir müssen in Material zunächst mal zwei Dinge realisieren also erstens mal

00:13:44: müssen die Zellen sich irgendwie an diesem Gerüst festhalten können die brauchen Ankerpunkte in den Zellen sitzen Moleküle.

00:13:53: Was sind chemische Verbindungen.

00:13:57: Die Verbindung im Prinzip die Außenwelt der Zelle mit dem Innenleben der Zellen was sind sogenannte Rezeptoren

00:14:04: die mit der Außenwelt Kontakt aufnehmen können nun ist es aber praktisch wie Schlüssel und schloss das heißt

00:14:11: wir brauchen genau Passwege molekulare Strukturen und die andocken können das heißt man braucht ein Material in der Umgebung das auf diese Rezeptoren passt an dieser Stelle

00:14:23: haben wir das Material Gelatine ausgewählt gelatine ist ja in großen Mengen vorhanden von Schweinen

00:14:29: von Schweinen ja die Gummibärchen waren lange Zeit daraus hergestellt.

00:14:34: Platin ist ein Abbauprodukt des Kollagens und Kollagen ist ein Bestandteil

00:14:39: dieses Gerüst im Gewebe in dem die Zellen sitzen um dieses diese Gelatine die muss man nun einerseits in eine poröse Struktur bringen

00:14:48: bringt die Ankerpunkte schon mit und man muss noch erreichen dass die mechanischen Eigenschaften es heißt

00:14:54: die Frage wie war ich jetzt diese gelatine ist dass das genau in dem Bereich passt wo die Zelle das auch als Knochengewebe akzeptiert für diesen Zweck das ist so ein bisschen wie Sahne schlagen sie stellen wir also eine Lösung

00:15:08: von Gelatine in Wasser her bin mit dem Mixer zur Sache entsteht dann ein Schaum so viele

00:15:14: Luftblasen im Prinzip in dieser Gelatine Lösungen welchen Mixer ausschalten würden dann würde dieser Schaum wieder so langsam in sich zusammensacken und deswegen geben wir eine weitere Aminosäure dazu die Aminosäure ist ein Molekül

00:15:28: aus dem die Gelatine aufgebaut ist also eine Substanz die auch in unserem Körper vorkommt

00:15:34: und diese Aminosäure chemisch aktiviert die verbindet sich mit der Gelatine und stabilisiert dann diesen Schaum.

00:15:41: Nun haben wir im Prinzip einen Schaum in dem Luftblasen eingeschlossen sind je nachdem wie viel wir von dieser Aminosäure dazugeben bekommen wir unterschiedliche mechanische Eigenschaften das heißt die Gelatine wird etwas fester und der wird etwas weicher.

00:15:56: Hast du die Zeilen das spüren dass es weicher oder fester ist könnte sich in ganz unterschiedliche Gewebe entwickeln.

00:16:02: Bindegewebe Muskel und so weiter wir brauchen eben die mechanischen Eigenschaften für Knochen die können wir einstellen

00:16:08: wenn du mehrere dieser Luftblasen Dina Gelatine eingeschlossen sind benachbart sind dann muss man sich das vorstellen wie

00:16:14: zwei Seifenblasen die zur Optimierung der Oberflächen sich miteinander verbinden und eine größere Seifenblase ausbilden genau das passiert auch im Laufe der Zeit

00:16:25: mit diesem Luftblasen die wir im Prinzip innerhalb dieses Gelatine Schaums haben die Gelatine wird abgebaut

00:16:31: dem Wasser mit der Gelatine reagiert indem Biokatalysatoren sogenannte Enzyme.

00:16:37: Wie erkennt man die matrix sein Geschlecht ist dann verbinden sich diese

00:16:42: blasen und es gibt also statt zwei kleinen Poren eine große Pore das heißt es gibt eine Zugspannung die wahrgenommen wird von der Zellen das Gewebe kann wachsen und so entsteht.

00:16:52: Knochen Gelatine löst sich dann auf und der Körper macht den Rest das regenerationsprogramm läuft ab und somit kann man in noch ein Defekt vollständig heilen.

00:17:02: Sehen Sie und deshalb sind sie heute hier weil sie in der Lage sind interessant über Chemie zu erzählen und es den Leuten so zu erklären dass man es auch als Otto Normalverbraucher der sich nicht mit Chemie beschäftigt versteht erstmal an dieser Stelle herzlichen Dank dafür.

00:17:15: Wir waren beim Knochen also auf die Art und Weise hilft man quasi dem Knochen wieder zusammen zu wachsen wir sind nenne es mal mit mit einem Zwischenstück was ich dann anschließend drauf ist und die Bestandteile genau

00:17:24: was ist eine Möglichkeit Knochen regenerieren zu lassen es gibt natürlich vielfältige weitere Möglichkeiten

00:17:31: zu erzählen Informationen zu vermitteln so dass Sie wissen in welcher Art und Weise sie sich weiterentwickeln sollen.

00:17:38: Solche Zellen die eben noch ein Potenzial haben sich weiterzuentwickeln das sind die sogenannten Stammzellen

00:17:44: dieser Stammzellen wenn sie dann zu spezifischen Geweben werden die differenzieren sich und die bauen eben Gewebe auf.

00:17:50: Und solche Stammzellen sogenannte adulte Stammzellen die finden wär eben in verschiedensten Geweben in unserem Körper

00:17:58: die Herausforderung besteht darin diesen Zellen jeweils ein Impuls zu geben in welche Richtung sie sich entwickeln das Beispiel dass ich eben erklär Leutert habe das beschäftigt sich vor allen Dingen mit der Mechanik es gibt aber auch andere Möglichkeiten

00:18:12: ein Thema was ich auch sehr faszinierend finde sind Temperaturunterschiede ja unser Körper hat Körpertemperatur 37 Grad ungefähr über Fieber haben ein bisschen höher.

00:18:23: Aber unsere Haut beispielsweise wenn man an so einem Tag wie heute draußen unterwegs ist ist deutlich kälter.

00:18:29: Vor einigen Jahren gab es einen Bericht das an der Klinik in den USA wo man einen schwerst

00:18:35: Unfall verletzten Patienten insgesamt von seiner Körpertemperatur abgekühlt hat dann ist der Stoffwechsel niedriger und hat Franzi mehr Zeit denjenigen zu behandeln und danach wurde die Temperatur wieder erhöht

00:18:50: faszinierend also war natürlich sehr naheliegend dass wir mal in unserem Bioreaktor also mit den Zellen die wir in unserem Labor kultivieren

00:19:00: hier ist auch mal ausprobieren was passiert eigentlich mit Zellen wenn wir sie von Körpertemperatur mal eine gewisse Zeit auf 10 Grad Celsius abkühlen und wieder aufheizen.

00:19:10: Wann öffnen und schließen sich Schleusen innerhalb bestimmter Zellorganelle und bestimmte

00:19:16: Johnen können innerhalb der Zelle entsprechend freigesetzt werden und werden so auf die Art und Weise transportiert z.b. haben wir festgestellt Calcium 2+ Ionen werden auf die Art und Weise

00:19:28: in ihren Transport beeinflusst die Zellen haben wir dann zusätzlich auf einen Material gegeben dass ein künstlicher Muskel ist

00:19:36: das heißt ein Kunststoff der sich allein durch diese Temperaturänderung bewegt

00:19:41: dehnt sich aus der zieht sich zusammen und somit bekommen wir ein synchrones Signal das heißt die

00:19:47: Calciumionen öffnen und schließen sich entsprechend der Temperaturänderung und mithilfe der Bewegung können wir aber auch die mechanischen Signale in diese Zellen hinein koppeln

00:19:58: dort hat sich herausgestellt das nur dann wenn man beides zusammen bringt also die Bewegung plus die Temperaturänderung dass das

00:20:06: die Zellen in Richtung einer Knochenentwicklung programmiert die sind noch keine Knochen die sind nach wie vor Stammzellen und weil sie wissen dass sie jetzt in sich in Richtung der Knochenzellen entwickeln können.

00:20:17: Und diese künstlichen Muskeln das sind Folien diese Folien können sich später automatisch zusammen

00:20:22: wollen das heißt wir können man Stammzellen eben programmieren in Richtung der Knochenentwicklung hätte dann im Prinzip eine Folie die sich zusammenrollt und um einen Röhrenknochen drum herum legen.

00:20:33: Da gibt's also diverse Möglichkeiten Wasser in den nächsten Jahren noch passieren kann also man kann demnächst nicht nur Knochen herstellen ich sag's mal herstellen also züchten

00:20:41: gewebezüchtung das war den 1990 er Jahren ein riesen Thema des sogenannte tissue engineering

00:20:47: da gab es einige schnelle klinische Erfolge wo tatsächlich zählen von einem Patienten entnommen werden dann in einem Bioreaktor im Labor

00:20:57: auf einem abbaubaren Polymer Gerüst gezüchtet werden es entsteht so ein Gewebe und dieses Gewebe kann dann

00:21:04: eine Patientin zurück transplantiert werden das tolle daran ist das sind ja zählen des gleichen Patienten

00:21:10: und somit gibt er nach einer Abstoßungsreaktion also wir können Knochen herstellen demnächst wir können Muskeln künstlich herstellen und sie haben vorhin auch gesagt für Organe wäre das auch möglich aber das ist denke ich mal noch etwas was Zunge Zuchthengst Musik ist

00:21:24: aber es ist vorstellbar ich finde das ganz toll dass sie daran forschen weil gerade dieser Impuls dass Wissenschaftler sagen wir müssen etwas für die Menschheit und für die Zukunft der Menschheit tun.

00:21:34: Ich daran setzen sagen

00:21:35: wo kann man da irgendwelche parallelen herstellen was finden wir in der Pflanzenwelt wie kann man das umsetzen wie kann man das mit anderen Sachen kombinieren der also dieses Querdenken führt dazu dass sie solche Erfolge haben das ist unglaublich

00:21:47: Pflanzen das sagen sie etwas ganz spannendes also wird Pflanzen beschäftige ich mich in letzter Zeit ganz besonders Milka Sonntag ne

00:21:57: findet also mein Kollege Nick Micro der in Frankreich am See einer esse Montpellier forscht der ist häufiger in einer Forschungszentren in Frankreich aber in dem Stückchen Frankreich das

00:22:10: in Südamerika zu finden ist französisch Guayana und er hat dort einen Kaktus gefunden der wandert.

00:22:18: Und das sind natürlich Funktionen eines Materials da ist man als Materialwissenschaftler einfach fasziniert wie funktioniert das war, wo man sein Standort

00:22:29: ja also der wächst sieht aus im Prinzip wie ein gurkengewächs und an der Spitze wächst der hat dann einen Profil das sieht aus wie ein Stern.

00:22:39: Dadurch ist die die Spitze dieses Kaktus relativ leicht.

00:22:44: Mechanisch stabil und wenn dieser Kaktus wächst dann hat er gewisse schwingende Bewegungen und sucht.

00:22:51: Wenn er dann irgendwo auf einen Substrat trifft Einstein einen Baumstamm.

00:22:58: Dann hat er die Möglichkeit sich zu befestigen das heißt an den Spitzen der Stern Profile gibt es praktisch Anker

00:23:05: und dann ändert der Kaktus in seinem Durchmesser die vor das heißt ja geht voll ein sternförmigen Profil in ein rundes Profil das heißt er wird Meerwasser

00:23:14: aufgenommen und von Wachstum und suchen und vortasten entsteht eine stabilere Struktur in der dritten Entwicklungsstufe

00:23:24: verholzt an dieser Teil des Kaktus erst zwar

00:23:28: mit der Umgebung verbunden und sagt für den entsprechenden Wassertransport und so wird dieses Kaktus gebildet die Gurke immer länger und hat aber immer wieder dieses Spitze die wächst und dann diesen verholzten Teil der dann mit der Zeit auch abstirbt

00:23:41: dann sie sich gedacht das kann man doch vielleicht auch in unsere Wissenschaft übersetzen was kümmert daraus machen ja es war faszinierend die ersten Proben dann dieses Kaktus im Labor zu haben

00:23:52: damit nimmt man natürlich den Kaktus sozusagen erstmal unter die Lupe er wird mechanisch.

00:23:57: Analysiert und mal fängt an diesen Kaktus nachzubauen indem man eben künstliche Materialien

00:24:04: in der ähnlichen Geometrie zusammensetzt und versucht die entsprechenden Bewegungen die durch das Wachstum in diesem und durch den Wassertransport in dieser Pflanze zu beobachten sind versucht das nachzuvollziehen und

00:24:16: das sind natürlich wunderbare Inspirationen die Inspirationen in der Chemie die kommen von den molekularen Strukturen hier geht es jetzt mehr um die Geometrie

00:24:27: weniger Materialien

00:24:28: mit ganz unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften das heißt harte flexible Komponenten mit weichen Komponent zusammenzubringen die sich vor allem dadurch unterscheiden dass sie viel oder wenig Wasser aufnehmen.

00:24:41: Ein großes Volumen haben ein kleines Volumen haben das ist eine Frage wie ich die von der Geometrie her anordnen und dadurch ergeben sich Funktionen

00:24:50: Funktionen die aber nur in einer bestimmten Umgebung wirken vergleichen erstmal mit Autos wir bauen Autos ganz präzise die sollen alle genau gleich aussehen

00:25:00: warum machen wir das eigentlich wie viele Pflanzen finden in der Natur die identisch ausschauen.

00:25:06: Wenig oder fast gar keine weil jedes ein Unikat ist und jede Pflanze ist in einer vollkommen anderen Umgebung und kommt damit irgendwie

00:25:15: zurecht und was noch spannender ist wenn man sich nicht nur ein Samenkorn im Labor betrachtet das zerlegt und physikalisch untersucht sondern einfach mal in der Natur hinschaut

00:25:25: wie Pflanzen mit Beschädigung umgehen wenn der Mann windschaden ist wenn es mal zu sehr regnet

00:25:30: Jens Dürre ist dann haben die Pflanzen Strategien wie sie auch mit 70 oder 80% der Perfektion trotzdem noch eine gewisse Funktionen realisieren können uns der Moderne Begriff dafür ist dies in Resident

00:25:44: die können irgendwie mit diesen Einflüssen der Umgebung sich arrangieren Sheeran und umgehen warum bringen wir es eigentlich auf wenn Kotflügel verbeult ist Autist Auto fährt ja noch.

00:25:54: Das wiederum ist aus meiner Sicht eine wichtige Aspekt den wir auch unter diesen Nachhaltigkeit Thema

00:26:01: sie müssen ich hatte anfangs darüber gesprochen die mikroplastik in der Umwelt die Müllberge die wir immer sehen das ist ja eigentlich ein Hinweis dafür dass es Materialien gibt die ganz schön lange stabil sind.

00:26:13: Und warum verwenden wir einfach bestimmte Gegenstände nicht mehr wenn sie so lange stabil sind also ich bin neulich mal bei uns in der Küche auf die Suche gekommen habe ich Kunststoffschalen gefunden

00:26:25: die habe ich noch von meiner Großmutter erhalten die sind über 40 Jahre alt funktionieren ganz wunderbar

00:26:31: einzige Grund warum man die irgendwann nicht mehr verwendet ist vielleicht dass man das Design nicht mehr mag aber die funktioniert noch tadellos

00:26:39: votieren tadellos sogar spülmaschinenfest also insofern ist so ein Kunststoff gar nicht so schlecht und wenn jetzt da ein Riss entstehen würde in den Kunststoff

00:26:48: dann müsste der Kunststoff eigentlich doch genau das gleiche machen dass ich eben beschrieben habe für das Gewebes Gewebe kann sich regenerieren

00:26:55: warum soll der Kunststoff sich nicht regenerieren daran forschen Sie nicht nur unser Labor wir haben da Beiträge geleistet aber das wird in aller Welt intensiv bearbeitet

00:27:04: Materialien die einen selbst Reparaturmechanismus haben

00:27:08: die haben dynamische Bindung und das heißt wenn da irgendwo mal eine Bindung auseinander geht dann sind in der Lage neue Bindungen wiederherzustellen Materialien die wenn Sie

00:27:17: über den sind sich automatisch wieder zusammen sie das heißt damit könnten wir im Prinzip Material in dir heute schon ziemlich lange eingesetzt werden können noch länger in der

00:27:27: Anwendung halten

00:27:28: also warum werfen wir so viele Alltagsgegenstände nach einer gewissen Zeit weg muss das sein also nachhaltigkeit bedeutet dass wir den Lebenszyklus eines Produktes insgesamt in den Blick nehmen müssen.

00:27:42: Welche Ressourcen setzen wir ein wie viel Energie verwenden ihr wie ist der CO2 footprint.

00:27:49: Und wie entsorgen wir das ganze wieder und nur wenn wir diesem gesamten Lebenszyklus im Blick haben dann können wir eigentlich vernünftig beurteilen ob ein Produkt

00:27:59: nachhaltig ist oder nicht das ist ja wahrscheinlich auch noch halbe Einstellung bei den Menschen ist beginnt der gerade das große Umdenken wenn es um die Umwelt geht wie lange brauchen wir denn dazu noch

00:28:08: in der Wissenschaft es diese

00:28:10: dieser Vorstellung Konzept der Lebenszyklen ganz stark mittlerweile verankert es ist ein Hoch interdisziplinäres Thema aber es wird angegangen das fängt schon an bei den abbaubaren Kunststoffen ist es ja eine fantastische Sache werden heute

00:28:25: Mülltüten

00:28:26: die sind kompostierbar das heißt er mit ihr auf den Kompost geben dann nehmen die Wasser auf begegnen Bakterien die Biokatalysatoren zur Verfügung stellen

00:28:36: und lösen sich auf vorher wenn man den Müll einfüllen fahren die aber noch stabil das heißt irgendwie haben wir das im Griff dass dieses Abbauverhalten dann stattfindet wenn wir das wollen die Baumeister nicht so schnell ab wie das eigentlich sein sollte aber.

00:28:48: Im Prinzip ist das eine gute Sache

00:28:49: dann stellt sich die Frage woher kommen denn diese abbaubaren Materialien sind das abbaubare Materialien die wir aus Erdöl passierten Chemikalien herstellen.

00:29:00: Sind das Materialien bei denen wir pflanzen beispielsweise oder Abfälle aus der Landwirtschaft

00:29:08: verwenden und was stellen wir dann herstellen wir dann eine Ausgangs Chemikalien her wo man auch wieder Chemie machen muss um einen Kunststoff daraus herzustellen oder

00:29:18: ist tatsächlich ein biologisches System in der Lage einen

00:29:22: Kunststoff als fertiges Produkt herzustellen und das gibt es es gibt Bakterien die Stellen so genannte Poly hydroxie alkanoate so PHA als Abkürzung ist bekannter

00:29:34: ja die speichern Energie indem sie Polymere aufbauen

00:29:38: und diese Bakterien können also einen hohen Anteil ihres Trockengewicht ist als euch Material generieren und somit ist es nur noch die Herausforderung diesen Kunststoff aus dem Bakterien zu extrahieren gleich noch mal auf zu reinigen und schon haben wir einen

00:29:54: abbaubares Produkt

00:29:55: dann frage ich mal zwischendurch wir sind ja beide ungefähr im gleichen Alter werden wir das noch erleben so welche Kunststoffe waren bereits in den 1980 er Jahren im Einsatz haben sich dann aber nicht durchgesetzt das ist überhaupt so ein interessantes Phänomen in der Wissenschaft wenn man länger dabei ist

00:30:12: das Themen die sozusagen als neue Themen heute auf schauen dass man hört mensch das war doch das gab's doch schon mal das Thema

00:30:19: in den 1980 er Jahren waren das Materialien die relativ.

00:30:24: Brüder waren und es ist eben eine polyhydroxybuttersäure oder in der ein oder andere mag doch vor allem Schabernack aus der Schule das stinkt ja das Thema Buttersäure im Gedächtnis haben das heißt es gab durchaus Shampooflaschen

00:30:39: die aus diesem Material hergestellt werden aber wenn man sie zu lange im Schrank standen dann roch es unangenehm und außerdem wurden diese Flaschen auch noch spröde es war also noch nicht das optimale Material heute haben wir andere Varianten solche Materialien die sind

00:30:55: elastisch die haben längere Seitenketten und dafür dadurch etwas andere chemische Grundstrukturen so dass auch diese Geruchsbelästigung nicht mehr besteht bei all diesen Materialien stellt sich dann noch die Frage wie lange brauchen die eigentlich

00:31:11: bis die vollständig abgebaut sind in dem beispielsweise eben Wasser dieser langen Ketten Makromoleküle spalten kann und auflösen kann.

00:31:20: Und das ist in der Tat eine große Herausforderung der wir uns auch in unserer Forschung Institut stellen dann wir können ja nicht jedes Mal

00:31:28: Monate oder Jahre oder Jahrzehnte warten bis ein Abbau Experiment real stattgefunden hat ja Sie müssen früh kleine damit man sehen kann wie lange es tatsächlich dauert unter realen Bedingungen genau deswegen untersuchen wir heute solche Materialien

00:31:44: an der Grenzfläche zwischen Wasser und der Luft mit dem wir einzelne Makromoleküle auf der Wasseroberfläche schwimmen lassen

00:31:53: von beiden Seiten schieben wir dann diese Moleküle durch bei ihren zusammen wir können messen wie dicht wird die zusammen packen wir wollen nicht dass die sich stapeln ihr wollt aber schon dass die dicht gepackt sind

00:32:05: nun kann das Wasser dieser Moleküle attackieren das hat hiermit reagieren das heißt diese langen Ketten werden gespalten ist entstehen kürzere Ketten Stücke

00:32:15: und diese kürzeren Ketten Stücke sind irgendwann wasserlöslich also gehen in die Wasserphase wir haben also plötzlich Platz an der Wasseroberfläche unsere Barrieren bewegen sich denn die wollt einen konstanten Druck erreicht

00:32:28: was heißt durch die Abnahme der Oberfläche die durch Polle kühle an der Wasser Luft Grenzfläche besetzt ist erhalten wir eine Kurve über die Zeit

00:32:38: die den Abbau darstellt und aus der Form.

00:32:41: Dieser Kurve können wir ermitteln ob die Moleküle entweder von den Enten herab geknabbert werden oder ob sich diese langen Ketten zufällig

00:32:50: Spa und wir sehen faszinierende Phänomene beispielsweise dass die kürzeren Fragmente

00:32:57: auf der Wasseroberfläche sich Piep perfekter organisieren können sie sind regelrecht parallel zueinander ausgerichtet die sind so dicht gepackt und dass das Wasser gar nicht mehr an die Bindungen rankommt die gespalten werden sollen

00:33:10: das heißt bei manchen Materialien sieht man am Anfang einen schnellen Abbau und plötzlich heute Abbau auf und das ist genau das was wir auch als Phänomen obwohl auf dem Komposthaufen sehen aber auch

00:33:22: im menschlichen Körper den abbaubare Materialien werden ja in der Medizin hat Implantate schon seit langer Zeit eingesetzt die Ergebnisse die wir aus diesen Studien an den

00:33:32: Wasser Luft Grenzflächen erhalten die übrigens nur wenige Stunden dauern wie kann man dann mit Hilfe von Computermodell in die dritte Dimension umrechnen der dritten Dimension sind natürlich die Polymere dreidimensional in Mikro

00:33:45: und Nano Bereichen organisiert und damit können wir im Prinzip dann vorhersagen

00:33:51: wie sich ein dreidimensionaler von Körper behalten wird ein super Beispiel mit digitale Methoden heute in der Forschung Einzug gehalten also schnelle Experimente mit Modell aber das ist nur ein Beispiel das andere Stichworte ist natürlich.

00:34:05: Künstlich Intelligenz auch das ein Thema dass uns in der Chemie und in der Materialforschung natürlich außerordentlich fasziniert und beschäftigt

00:34:14: damit die künstliche Intelligenz wirken kann als Konzept und hat Algorithmus brauchen wir Daten und zwar nicht einige Daten sondern viele

00:34:23: viele viele Daten das heißt wir fangen an große Mengen an Molekülen zu synthetisieren und zu charakterisieren und zwar ohne uns vorher genau Gedanken zu machen

00:34:36: welche Eigenschaft wird aufgrund einer bestimmten Struktur erwarten das heißt wir gehen unvoreingenommen daran

00:34:44: wir sind dedizieren alles das was möglich ist und dann lässt man den Algorithmus Wirken der Algorithmus soll die Zusammenhänge herausfinden.

00:34:54: Wie Funktionen

00:34:55: Eigenschaften und Moleküle zusammen hängen wir können heute in der Chemie in nahezu jedes Molekül was man sich vorstellen kann herstellen Millionen von Möglichkeiten

00:35:05: jetzt geht es darum das richtige Molekül für eine passende Anwendung zu finden und dann sitzen sie mit einem großen Team und analysieren von früh bis spät rund-um-die-Uhr mit Hilfe von vielen großen Computern.

00:35:17: Wir reden gleich noch mal über das wichtige Thema Umweltschutz weil

00:35:21: die Verschmutzung unserer Meere ist ja ein Thema was uns alle beschäftigt also mich ganz speziell wenn man mal irgendwo in irgendwelchen südlichen Ländern im Urlaub waren sieht was dadurch dass.

00:35:28: Mehr schwimmt da wird einem übel ganz ehrlich und das ist auch ein wichtiger. Weil das habe ich gehört von meiner Kollegen Clara Himmel die sie bei der Expo der Einsatz Expo

00:35:37: gesprochen hat dann sie genau über dieses Thema nämlich gesprochen und haben gesagt also Prinzip kann man die Umweltprobleme.

00:35:43: Unsere Meere in den nächsten Jahren lösen mit Hilfe der Forschung aus Teltow die Methode mit der Materialien die dazu gedacht sind dass sie abbauen

00:35:52: zu untersuchen kann man natürlich auch solche Kunststoffe untersuchen die wir in der Umwelt wiederfinden

00:35:58: also ein Material das sind beispielsweise zurzeit beschäftigt ist das Polyethylenterephthalat die Abkürzung pet Trinkflaschen und es gibt Enzyme Biokatalysatoren die tatsächlich auch solche Materialien

00:36:12: abbauen das heißt wir können nach Biokatalysatoren suchen und somit versuchen eben diese

00:36:19: technisch hergestellten Materialien in Fragmente zu zerlegen die wir dann wieder als entweder Ausgangsmaterialien für Neues oder völlig unbedenkliche Substanzen zerlegen können

00:36:30: wie könnte das in der Praxis aussehen oder muss

00:36:32: verschiedene Dinge am untersuchen also es geht einerseits um die Dinge die wir heute noch in der Hand haben und wo wir Prinzip einsetzen können

00:36:41: und dann geht's die Dinge die schon geschehen sind in der Umwelt wir können natürlich nicht überall in der Landschaft um Enzyme ausbringen

00:36:48: das ist richtig aber wie könnte es denn gehen ich war ja vorhin an die Kunststoffschale die man in der Küche hat wenn man dies nicht mehr mag

00:36:56: dann hat man vielleicht ein anderes weißes Pulver nicht das Waschpulver sondern das ist dann das degradations Pulver das löst man im Wasser auf vergibt man die Schüssel rein und es erwischt dann ist die weg

00:37:06: ICC liegt in biologisch abbaubare Stoffe komplett.

00:37:10: Korrekt dass ich Vorstellung wäre dort dass es eben unbedenkliche Substanzen sind die in der Umwelt keine Probleme verursachen die Frage ob man all diese Mikropartikel wieder einsammeln kann also dass es eine Frage für wofür ich

00:37:23: selbst auch noch keine Antwort habe natürlich gibt es Filtermethoden es gibt ja

00:37:29: mittlerweile auch Unternehmen die eben die Kunststoffe die man aus dem Meer zurück geworden hat wieder verarbeitet Textilien die gewisse Anteile an solchen Kunststoffen haben

00:37:41: das gibt es.

00:37:42: Das Thema sind nicht nur die mikroplastik das Thema sind auch die Fragen der verbesserten recyclefähigkeit also ein Thema mit dem ich mich auch beschäftigen beispielsweise das desintegrieren

00:37:53: von Materialien oftmals hat man ja viele verschiedene Materialien die miteinander verbunden sind die fest verbunden sind

00:38:00: und irgendwann geht es darum die verschiedenen Bauteile Komponenten wieder auseinander zu bekommen und da spielen Formgedächtnis Materialien eine

00:38:08: Rolle ich hatte vorhin bereits die künstlichen Muskel erwähnt das sind die neuesten Ergebnisse dass man Materialien herstellen kann die in Abhängigkeit der Temperatur ihrer Form

00:38:19: hin und her bewegen können vor das möglich war gab es schon die formgedächtnispolymere die auch allgemein bekannt sind als Hitze schrumpffolien oder Hitze Schrumpfschläuche

00:38:30: Abflughafen hat man das auch gesehen dass ein Koffer eben locker in einer Folie eingewickelt wird und geht jemand mit dem Fön drüber und dann dann lasse ich diesen dann passt es

00:38:40: die Frage ist ob du das schon mal gemacht hast du schon mal versucht und Koffer nachher wieder auf zu bekommen das ist schwierig.

00:38:46: Also man kann nicht einfach den Koffer ins Eiswasser legen als dass das die vorlegt wird nicht wieder locker und das ist eben ein Einmaleffekt das im Prinzip das Material.

00:38:55: Programmiert wurde dass es sich entsprechend zusammenziehen kann und genauso kann man natürlich einen Einmaleffekt haben dass ich eben Verankerungen die bestimmte Bauteile zusammenhalten dann besonders

00:39:05: hohen Temperaturen die man normalerweise im Alltag nicht erreicht

00:39:09: zusammenziehen und damit die Verankerung gelöst werden und man dann ein Bauteil im wieder oder anderen Bauteil abtrennen kann

00:39:15: das heißt die Forscher noch daran dass es also Dinge gibt also die mehrfach den Zustand verändern je nach Temperatur

00:39:22: ja also das sind jetzt zwei verschiedene Aspekte die sie angesprochen habe ein Material dass nicht nur eine Form im Gedächtnis behalten kann sondern das mehrere Formen im Gedächtnis

00:39:32: behalten kann also der sprechen davon zwei Formen Materialien drei Formen Materialien und so weiter

00:39:38: der Rekord ist zurzeit ein Material was sechs verschiedene Formen nacheinander einnehmen kann wenn man die Temperatur schrittweise

00:39:47: erhöht und es gibt praktisch ein Wettbewerb und um dann noch mehr verschiedene Formänderungen dazu realisiert das wäre aber auch immer jeweils einen einfach ist weg.

00:39:56: Die andere Frage ist das hin und her

00:39:59: das war für mich persönlich also für etwa 20 Jahre eine große Fragestellung wie ich das mit diesem Formgedächtnis Materialien realisieren

00:40:08: könnt unserem Labor haben wir im Team das wirklich herausgefunden wie man das macht

00:40:13: braucht auf der Mikrostruktur eben in solch einem Material zwei verschiedene Komponenten die eine Komponente die dazu ein Skelett innerhalb

00:40:24: das Polymer Netzwerkes aufzubauen und dieses Skelett gibt

00:40:28: die Form vor mit der sich später soll ich ein künstlicher Muskel bewegen wird verdrillt der sich biegt er sich erschreckt er sich

00:40:36: das wird alles durch dieses Skelett vorgegeben

00:40:39: dieses Klett hält auf molekulare Ebene gleichzeitig aber auch andere Molekül Segmente im orientierter vor

00:40:47: und diese können kristallisieren und wenn die kristallisieren dann wächst das Material in der Richtung in der die Moleküle orientiert sind das sind also die Aktuator Einheit

00:40:57: wenn man die Temperatur erhöht schmelzen diese Christa Lippe wieder auf das heißt diese Materialien gewinnen an Unordnung und ziehen sich dann wieder zusammen das heißt alleine durch das.

00:41:08: Kühlen kristallisieren und Aufheizen auch schmelzen dieser Aktuator Einheiten ergibt sich diese Bewegung.

00:41:15: Ist spannend weil man natürlich beispielsweise Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht nutzen kann.

00:41:23: Man kann diese Bewegung beispielsweise genutzt werden um Energie zu übertragen also aus der Wärme.

00:41:31: Sind es den Temperaturänderungen Fritzi beispielsweise Rotationsbewegungen zu ermöglichen und damit entweder Energie dann zu generieren und zu speichern

00:41:41: oder direkt zur Verfügung zu stellen solche Konzepte können später genutzt werden um sogenannte autonome Systeme aufzubauen.

00:41:49: Beispielsweise Roboter die in der Landwirtschaft aktiv sind die kein Kabel und keine Batterie brauchen die als Erntehelfer

00:41:57: dienen der Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden können oder die möglicherweise nach einer Umweltkatastrophe

00:42:05: sich in enge Räume fortbewegen und nach Opfern suchen

00:42:09: kann dir das mal ein bisschen genauer definieren das heißt wie kann man das zur Schädlingsbekämpfung einsetzen z.b. wie muss man sich das vorstellen

00:42:16: eine Roboter in der heutigen Zeit sind aus harten Materialien gefertigt sind häufig in der industriellen Produktion eingesetzt

00:42:25: und die Verfügbarkeit weicher

00:42:28: Materialien als künstliche Muskeln als Energiespeicher oder als Energie eintrage Systeme die ermöglichen uns eben Roboter aus diesem weichen Materialien herzustellen

00:42:40: und insofern können die ganz ganz anders aussehen als die Roboter die die wir uns heute vorstellen also ein ein Roboter der sich von von Baum zu Baum schwingt und dort bestimmte Funktionen übernimmt

00:42:52: also z.b. die Ernte 1er Hand oder auch mit dem mit dem Tunnel das ist natürlich auch plausibel

00:42:57: weiches Material kann natürlich gucken ob irgendwo in einem Tunnel nach einer Katastrophe und welche verschütteten liegen absolut dass wir arbeiten zurzeit in einem großen europäischen Forschungsprojekt wo unsere

00:43:08: Kollegen in Italien am Italian Institute für technology

00:43:12: solche Roboter zusammenbauen und wo wir einzelne Komponenten eben solche künstlichen Muskeln dann zur Verfügung stellen.

00:43:18: Ich muss immer zurückkommen auf meine Eingangsfrage ab wann wären wir denn einige dieser Technologien zur Verfügung haben bzw was haben wir denn heute schon davon also das mit den Knochen funktioniert ja schon

00:43:29: das funktioniert schon ist immer die Frage in welchem System also ja der Weg aus dem Labor

00:43:35: bis zu einer Anwendung bei Menschen ist ein besonders langer Weg weil wir natürlich wenn wir zum ersten Mal

00:43:43: einen neu chemische Verbindung beim Menschen einsetzen ein großes Risiko eingehen weil wir ja nicht wissen

00:43:49: wie diese Verbindung sich exakt im Körper Verhalten wird das heißt zur Risikoreduktion unternehmen wir sehr detaillierte Voruntersuchung.

00:43:59: Und die Liste dieser Voruntersuchung ist ziemlich lang.

00:44:03: Das hängt damit an dass wir solche Substanzen und ihre Herstellung besonders gut dokumentieren und das wird dafür sorgen müssen dass die frei sind von

00:44:13: biologischen Kontaminationen das heißt wir arbeiten bei solchen Materialien im Reinräumen wir sterilisieren Diebe charakterisieren sie im Detail

00:44:22: dann untersuchen wäre deren Toxizität zunächst mal nur mit Zellen Zellen die im die im Labor wachsen und die auf diesen Materialien im Kontakt mit diesen Materialien untersucht werden.

00:44:34: Wenn man das geschafft hat dann kommt es zu ersten verträglichkeitsuntersuchung an Tiermodellen zunächst mal nur umzuschauen

00:44:41: auf dieses Material im Tiermodell unbedenklich ist dann bekommt man eine anwendungs ID und da ist es

00:44:47: ganz ganz wichtig ganz früh bereits mit Ihnen zusammen zu arbeiten deswegen sind auch in unserem Team enthält um Institut klinikerin und Kliniker im Einsatz

00:44:57: die Teilzeit immer noch in der Klinik arbeiten aber auch mit uns gemeinsam forschen

00:45:03: das heißt es wird dann nach einer klinischen Anwendung gesucht bei der dieses Material eine wesentliche Verbesserung bringen kann und es wegen sich aufdrängt

00:45:12: dass solch ein Produkt realisiert wird dann stellt man ansprechendes Produkt her das eben an kleineren Tieren eingesetzt werden kann

00:45:20: und erstmal das alles hat und zwar.

00:45:23: Und das ohne einen zertifizierten Bedingungen gut dokumentiert dann kann man den Weg gehen und eine erste klinische Studie.

00:45:32: Zur Erstanwendung bei Menschen ins Auge fassen und das steht zurzeit bei uns an dass wir genau solch eine klinische Studie vorbereiten.

00:45:42: Wir haben jetzt das Jahr 2020 sagen sonst noch mal eine Zahl ab wann das eventuell eine Anwendung finden könnte in der Medizin 2000 30 oder 40 also nach den jetzigen Planungen wird unsere klinische Studie zur Erstanwendung

00:45:55: Umsetzung alleine drei Jahre dauernde studiert die Vorbereitung und die Nachbereitung sind insgesamt einen Zeitraum von

00:46:03: 5 Jahren ab dem Augenblick wo es startet und wir bereiten das vor ich hoffe dass irgendwann im nächsten Jahr dieses dieses Projekt gestartet werden kann.

00:46:13: Dann haben wir einen ganz ganz wichtigen und sensationellen aber auch erst am ersten Schritt hinbekommen danach steht dann an dass man ein genaues Produkt das dann auch in den Massen Anwendung an.

00:46:25: Festlegt das Wichtige ist das dann auch der Transfer an die Wirtschaft Erfolg

00:46:30: da ist dann der Punkt an dem der Übergang stattfindet aus dem Forschungsinstitut dass der forschungsumgebung in die Kommerzialisierung

00:46:39: und dieses Unternehmen das dann mit uns zusammenarbeiten wird ja hoffentlich zusammenarbeitet wird das beschäftigt sich dann damit ein sogenanntes CE-Kennzeichen zu bekommen und das ist die Hürde die man überwinden muss um solch ein Produkt dann auch schlussendlich.

00:46:54: Allgemeinheit eine Kliniken zur Verfügung stellen zu können bei dir das nicht noch nicht essen also noch irgend Zeitraum sie sagen auf jeden Fall dass die Generation nach uns also unsere Kinder und die Kindeskinder davon profitieren werden davon dass sie jetzt forschen mit ihrem Team.

00:47:08: Bei solchen langen Zeiträumen wo so viele Dinge

00:47:12: doch geschehen können auf dem Weg ist es extrem herausfordernd zu sagen wann ein bestimmter Termin ist zudem etwas fertig gestellt.

00:47:21: Es ist großartig dass wir in so einer forschungsumgebung wie in der Helmholtz-Gemeinschaft solche langfristigen Entwicklungen überhaupt möglich sind und dass man

00:47:30: 10 15 Jahre braucht um neue Materialien in die Klinik zu bringen das ist selbsterklärend anhand der Dinge die da alle abgearbeitet werden müssen

00:47:39: aber wir haben ja schon so eine interessante Geschichte mit dem ber in Berlin erlebt der war auch jedes Jahr fertig.

00:47:45: Mittlerweile hat es geschafft die haben 2006 schon in Zukunft Preis bekommen damals von Hubert Burda Media und dementsprechend müssten sie in den theoretischer jedes Jahr neu verdienen bekommen weil sie forschen immer daran dass die Zukunft

00:47:58: die die Menschen auf diesem Planeten verbringen in Zukunft eine Zukunft sein wird die auch lebenswert ist werden die Menschen in der Lage sein irgendwann die

00:48:05: Probleme die wir durch Umweltverschmutzung und Co unserem Planeten zugefügt haben irgendwann wieder auszugleichen was sagen Sie es Wissenschaftler dazu

00:48:13: wenn man das vorstellen können dann können wir es auch irgendwie realisieren wie kriegen wir denn jeder Menge junge Leute dazu sich in den

00:48:19: um die Wissenschaft zu kümmern und sich für Wissenschaft zu interessieren dass Leute wie sie dann anschließend auch wenn sie in 30-40 Jahren mal aufhören ihren Job zu machen weitermachen und daran weiter forschen und mit den Grundlagen die sie gelegt haben dann neue Ergebnisse erzielen

00:48:32: indem wir den jungen Menschen auch diese Themen zeigen

00:48:36: also ich finde es ganz ganz wichtig so früh wie möglich aus dem Forschungsinstitut heraus in die Schulen zu gehen Experimente und Wissenschaft.

00:48:46: Zu zeigen und genauso Schülerinnen und Schüler in die Forschung zu bringen zurzeit ist es natürlich sind es Erschwil erschwerte Bedingungen

00:48:55: aber auch in deinem jetzigen Bedingungen versuchen wer da alles möglich zu machen und ich finde

00:49:01: gerade bei den Naturwissenschaften oder bei den Ingenieurwissenschaften ist es auch gerade das stoffliche das Erleben von des Experimentes

00:49:09: was so faszinierend ist

00:49:11: ich glaube sie sind ja das beste Beispiel dafür dass Chemie auch nicht langweilig ist denn sie haben jeden Tag wenn sie an die Arbeit gehen viel viel Spaß an dem was sie da tun ja das ist mir sehr wichtig regelmäßig mal ins Labor zu gehen und da und dort die Experimente zu verfolgen und es ist.

00:49:25: Faszinierend wie sich auch wie so ein Labor mit der Zeit auch ganz anders.

00:49:30: Ausschaut zurzeit bauen wir eine ganze Reihe von Maschinen auf die als Roboter im Prinzip

00:49:37: Experimente durchführen können so dass wir viel viel mehr Experimente durchführen können viel komplexere dreidimensionale Strukturen

00:49:46: herstellen können es kommt also immer mehr Technik an der Stelle zum Einsatz und was ist faszinierend ich mir das so anschaue dann möchte ich zum Schluss unseres Gesprächs noch kurz eine Frage loswerden normalerweise forscht man die immer im Team und Wissenschaftler haben ja Spaß daran gemeinsam in einem Labor zu stehen und der Dinge herauszufinden

00:50:04: im Augenblick haben wir aufgrund dieser ganzen Corona Geschichte dazu nicht so viele Möglichkeiten

00:50:09: sie forschen aber ja auch weltweiten insofern ist ja auch die digitale Vernetzung in ähnlicher. Das heißt sie konnten von ihren Erfahrungen schöpfen sozusagen weil sie wieso digital vernetzt sind mit den Instituten dieser Welt

00:50:20: also in der Tat ist es für Wissenschaftler Wissenschaftlerin wichtig

00:50:24: ihre Ergebnisse anderen Kollegen und Kolleginnen auf internationaler Ebene zu präsentieren und zu diskutieren üblicherweise erfolgt dass beispielsweise durch wissenschaftliche Konferenzen

00:50:35: und an solchen Konferenzen mit man an mehreren pro Jahr teil das heißt man es häufig unterwegs man man trifft sich und man tauscht sich aus.

00:50:43: Wir haben Kooperationsprojekt durch ich sprach vorhin über die Forschung im Regenwald natürlich am muss man hin reisen um diese Pflanzen zu untersuchen

00:50:52: all das ist zurzeit nur äußerst eingeschränkt und zum Teil gar nicht möglich das heißt die digitalen Tools kommen natürlich auch hier im verstärkten Umfang zum Einsatz was

00:51:04: Verein vollkommen unterschiedlichen Tagesablauf für das wenn man früher eine Tagung hattet USA dann ist man dahin gereist und ist in die Zeitzone Aussagen dort übergegangen und hat

00:51:16: die Diskussionen geführt heute haben wir entweder die Möglichkeit in solch einer Konferenz teilnehmen wollen aufgezeichnete Torx anzuhören dann ist der Austausch schwierig oder es gibt bestimmte Live Auftritte

00:51:29: dann ist man in der Regel nachts unterwegs

00:51:31: und das gibt's natürlich einmal in die eine Richtung der Welt dann in die andere Richtung der Welt und tagsüber sitzt man in seinem Büro und hat die Diskussionen die man.

00:51:42: Früher in einem Seminarraum hat oder wo man im Labor in der größeren Gruppe stand auch das findet heute alles am Bildschirm statt.

00:51:50: Also sofern habe ich noch nie so lange Zeit an einem Stück

00:51:54: wir weiter in meinem Büro gesessen das kann mir gut vorstellen das hält aber ein Wissenschaftler wie sie und ihr Forscherteam nicht davon ab trotzdem weiter zu forschen auch wenn die Bedingungen Augenblick nicht optimal sind sie bleiben auf jeden Fall am Ball und freundlich wahrscheinlich auf die Zukunft

00:52:07: viele der Technologien sind ja auch sehr effizient und ich glaube auch nicht dass wir wieder vollständig zu dem alten System zurückgehen werden sollen dass wir

00:52:15: viele dieser Errungenschaften im positiven Sinne auch nutzen werden das heißt man wird sich viel genauer überlegen zu welchen Veranstaltung reist man und was kann man eben online erledigen

00:52:26: Lendlein zum Schluss noch mal ich meine das ist ein komplexes Thema was wir jetzt nur mal ganz kurz angerissen haben man könnte natürlich wochenlang darüber sprechen und es wäre wahrscheinlich wochenlang auch interessant aber es gibt ja Leute die sagen

00:52:37: jetzt habe ich immer so ein bisschen Lust bekommen mich damit ein bisschen zu beschäftigen wo kann man sich dann informieren und die Dinge die sie jetzt mal angerissen haben oberflächlich mal ein bisschen spezifischer nachlesen

00:52:46: also erstens mal gibt es eine web page Campus Minus

00:52:51: Teltow. HzG. De diese Webpage die wir anlässlich 30 Jahre 30 Tage der Expo anlässlich des 30 jahrestag der Wiedervereinigung in Potsdam

00:53:05: entwickelt haben die hat's enthält zunächst mal Informationen über unsere Forschungs Campus in Teltow.

00:53:12: Jeder ist eingeladen sich unsere Labors was und wann die Arbeiten zu verfolgen in 360° virtual reality movies 3 Forschungsthemen sind dort auch präsentiert und zwar Themen die wir heute auch angesprochen haben

00:53:27: künstlichen Muskeln die Pflanzen die Wanne auch Kakteen unter die knopflochchirurgie.

00:53:33: Ja fahren Gedächtnis Materialien ermöglichen natürlich auch dass man sperriger Implantate durch kleine Öffnungen in den Körper bringen kann die sich dann vor Ort

00:53:42: dort entfalten wo sie benötigt werden und einer dieser Darstellungen.

00:53:48: Berichtet er Reinthaler der ist interventioneller Kardiologe und der Charité Benjamin Franklin und Entwicklungsleiter in unserem Institut im er berichtet

00:54:00: wie man Herzklappen nicht

00:54:03: dadurch wieder in Gang setzt indem man sie Austausch durch künstliche Herzklappen sondern indem man mit Hilfe von kleinen Klammern die segeln

00:54:11: der Herzklappe miteinander zusammen tackert das erspart den Patienten eine aufwendige herzchirurgische Operation

00:54:20: und die ganzen Unannehmlichkeiten die damit verbunden sind und ermöglicht das eben hier eine angemessene Behandlung in kürzester Zeit minimal-invasiv erfolgen.

00:54:31: 7 Patienten hat der schon erfolgreich behandelt sehen Sie und das ist nur möglich weil sie mit ihrem Team angefangen haben irgendwann mal zu forschen und auch diese Erkenntnisse die sie da gewonnen haben auch den anderen Menschen zur Verfügung gestellt haben

00:54:42: dafür an dieser Stelle ganz herzlichen Dank ich weiß nicht wie oft ich Menschen bei ihm bedanken deshalb Klatsche ich an dieser Stelle mal und sage Danke dafür machen Sie bitte unbedingt weiter so

00:54:50: Herr Professor Lendlein wenn wir uns in fünf Jahren wieder treffen worüber wären sie schon erzählen können was sie bis dahin schon realisiert haben von den Dingen die wir heute nur anreißen, den Stand der klinischen Studie

00:55:00: berichten die dann hoffentlich weitgehend abgeschlossen ist ich bringe einen Soft robot mit den wir dann hier durchs Studio.

00:55:10: Riechen lassen ja unsere Menge neuer Ideen

00:55:12: das machen wir wir sind also quasi verabredet spätestens in fünf Jahren wenn Sie denn mit Ergebnis um die Ecke kommen bei mir war Prof dr Andreas lendlein Leiter des Instituts für biomaterialforschung am Teltower Helmholtz-Institut.

00:55:23: Schön dass Sie da waren bedanke mich ganz herzlich für Ihre Zeit das war super spannend und interessant und wir könnten noch Stunden weiterreden aber unsere Zeit ist um bis zum nächsten Mal

00:55:30: danke der BB Radio mitternachtstalk jede Nacht a Flur.

00:55:36: Music.