16-Jähriger baut Mini-Bioreaktor im Ferienjob

Bestes Beispiel hierfür ist ein 16-jähriger New Yorker High-School-Schüler, der während seines Ferienpraktikums an der Johns Hopkins University School of Medicine einen leistungsstarken Bioreaktor entwickelt hat, der aus tausenden kleinen «Mini-Gehirnen» besteht und sich extrem einfach und billig per 3D-Druck herstellen lässt. Der «Spin(Omega)», wie das Gerät getauft wurde, soll vor allem die Stammzellenforschung vorantreiben und etwa auch bei der Bekämpfung des Zika-Virus helfen.

Geschockter Forscher

«Eigentlich habe ich seine erste Bewerbungs-Mail einfach ignoriert, weil ich dachte, dass es nur Papierkram mit sich bringt. Ganz zu schweigen von dem Ärger und der Mühe, die es bedeuten würde, für einen 16-jährigen New Yorker eine Unterkunft für drei Monate zu finden», zitiert das Wissenschaftsportal «Spectrum News» Hongjun Song, Professor für Neurologie und Leiter des Stammzellen-Programms an der Johns Hopkins University School of Medicine. «Ich dachte, es ist besser abzuwarten. Wenn er es ernst meint, wird er sich schon noch einmal melden», erinnert sich Song.

Zu diesem Zeitpunkt hat der Forscher freilich noch nicht ahnen können, welche Konsequenzen die Bewerbung des Praktikanten haben würde. «Christopher Hadiono hat innerhalb weniger Wochen die Software gemeistert, mit der sich mithilfe eines 3D-Druckers Maschinenteile herstellen lassen.




Bis zum Ende des Sommers hat er ein Gerät entwickelt, mit dem sich hunderte von 'Mini-Gehirnen' produzieren lassen, über die sich die neuronalen Schichten im menschlichen Gehirn nachempfinden lassen», schildert Song. Als der neuartige Bioreaktor plötzlich surrend vor ihm am Tisch stand, habe er es gar nicht glauben können. «Ich war geschockt», so der Wissenschaftler.

Noch kleiner und billiger

Der Spin(Omega) ist tatsächlich ein kleiner Mini-Bioreaktor, also ein Gerät, das Nährstoffe an Zellen liefert und dafür sorgt, dass diese bei einer idealen Temperatur beständig wachsen können. Die individuell gefertigte Vorrichtung hat sogar gewichtige Vorteile gegenüber vergleichbaren bisherigen kommerziell erwerbbaren Maschinen: Ihre Herstellungskosten betragen mit knapp 400 Dollar (ca. 390 Franken) lediglich ein Viertel des üblicherweise hierfür veranschlagten Preises - und ihre Grösse ist zudem deutlich geringer.

«Die geringe Grösse und die niedrigen Kosten erlauben es Wissenschaftlern, gleich mehrere dieser Geräte parallel zueinander zu betreiben», so Song. Zudem sei es möglich, fast doppelt so viele organische Stoffe in verschiedenen experimentellen Situationen zu beobachten, etwa wenn sie unterschiedlichen Drogen oder kleinen Molekülen ausgesetzt werden.

«Wir hätten nicht einmal geglaubt, dass es einem Abschlussstudenten der Biotechnologie möglich sein würde, so ein Gerät zu realisieren», meint Song. Nach der anfänglichen Überraschung habe der Forscher aber sofort damit begonnen, den Spin(Omega) in seinen praktischen Experimenten einzusetzen. In ersten Versuchen wird der Bioreaktor, dessen Konstruktionspläne mittlerweile sogar patentiert worden sind, beispielsweise genutzt, um die Auswirkungen des Zika-Virus auf die Entwicklung des fötalen Vorderhirns zu untersuchen.