nanoFactory: Recycling von Metallrecourcen - Jeder Partikel zählt!

Kupfer, Silber und Gold - Metalle sind für unser tägliches Leben unerlässlich, aber die Ressourcen werden immer knapper. Der industrielle Abbau von Metallen und Elektronikschrott verursacht schwere Umweltverschmutzungen. Deshalb haben wir neue Ansätze zur Gewinnung wertvoller Ressourcen durch synthetische Biologie entwickelt. Durch die Verbesserung der bakteriellen Fähigkeit, Metallionen aus der Umgebung aufzunehmen, erzeugen wir Nanopartikel. Wir haben Escherichia coli  optimiert, um Metallionen wie Kupfer und Eisen zu akkumulieren, indem wir bestimmte Importproteine überexprimieren, die Exprimierung von Exportproteinen unterbinden und gleichzeitig die Auswirkungen von oxidativem Stress reduzieren. Um Nanopartikel aus verschiedenen Metallionen zu gewinnen, haben wir das Eisenspeicherprotein Ferritin weiterentwickelt. Die Metalle, die zu Nanopartikeln recycelt werden, können für verschiedene Anwendungen verwendet werden, wie wir anhand von gedruckter Elektronik zeigen.
Unter Berücksichtigung von Dual-Use-Aspekten haben wir uns dazu entschieden, Metallionen aus Grubenwasser zu extrahieren, anstatt Elektronik direkt aufzulösen. Deshalb haben wir in enger Zusammenarbeit mit führenden Experten einen speziell für die Bergbauindustrie entwickelten Cross-Flow-Bioreaktor entwickelt.