Institut für Synthetische Bioarchitekturen

Das Institut für Synthetische Bioarchitekturen beschäftigt sich mit der Entwicklung, Charakterisierung und Anwendung biologisch inspirierter Funktionssysteme an der Schnittstelle von synthetischer Biologie, Membranproteinbiochemie, Nanomaterialien mit einem Schwerpunkt in den Umweltwissenschaften.

Zellmembranen und membranassoziierte Strukturen zählen zu den faszinierendsten Architekturen des Lebens. Sie trennen Innen- und Außenräume von Zellen, ermöglichen Kompartimentierung und bilden die Grundlage für zentrale biologische Prozesse wie Signalübertragung, Stofftransport und molekulare Erkennung. Proteine, Lipide und Kohlenhydrate wirken dabei als funktionelle Bausteine komplexer biologischer Systeme.

Im Zentrum unserer Forschung stehen Struktur-Funktionsbeziehungen biologischer und bioinspirierter Systeme. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf Membranproteinen von hoher biomedizinischer und pharmazeutischer Relevanz. Wir integrieren diese Proteine in geeignete Modellumgebungen, etwa in künstliche oder biomimetische Membranen, um ihre Stabilität, Funktion und Wechselwirkungen mit modernen biophysikalischen und mikroskopischen Methoden untersuchen zu können.

Darüber hinaus entwickeln wir Bioarchitekturen auf Basis von Nanomaterialien, die biologische Funktionen nachbilden, stabilisieren oder technisch nutzbar machen. Diese Ansätze verbinden Konzepte aus Biologie, Chemie, Materialwissenschaften, Biophysik und Ingenieurwissenschaften. Ziel ist es, robuste, definierte und anwendungsnahe Systeme zu schaffen, die sowohl für die Grundlagenforschung als auch für biomedizinische, pharmazeutische und umweltrelevante Anwendungen von Bedeutung sind.

Ein weiterer wichtiger Forschungsschwerpunkt ist die Umwelttoxikologie. Hier untersuchen wir, wie natürliche und synthetische Materialien, Partikel und Schadstoffe mit biologischen Systemen interagieren. Dadurch leisten wir einen Beitrag zum besseren Verständnis möglicher Risiken neuer Materialien und Technologien und zur Entwicklung nachhaltiger, sicherer und kreislauffähiger Lösungen.

Das Institut ist innerhalb der BOKU stark vernetzt, insbesondere mit den Bereichen Abfall- und Kreislaufwirtschaft sowie dem Institut für Sicherheits- und Risikowissenschaften. Diese Kooperationen stärken unseren interdisziplinären Zugang zu Fragen der Nachhaltigkeit, Technikfolgenabschätzung, Materialbewertung und biologischen Sicherheit.

Unser Leitgedanke ist es, biologische Prinzipien zu verstehen, nachzubauen und für innovative Anwendungen nutzbar zu machen. Dabei verbinden wir molekulare Präzision mit systemischem Denken: von Membranproteinen und Nanostrukturen bis hin zu lebenden Zellen, Umweltwirkungen und nachhaltigen Technologien.