Abteilung Gravitationsbiologie
Das Leben hat sich unter den Bedingungen der irdischen Schwerkraft entwickelt, dem einzigen Umweltfaktor, der über Milliarden von Jahren konstant geblieben ist. Die fehlende Schwerkraft im Weltraum stellt die Astronautinnen und Astronauten vor gesundheitliche Herausforderungen und bietet gleichzeitig einzigartige Einblicke in die grundlegenden Mechanismen der Schwerkraft- und Mechanosensorik.
Tatsächlich nehmen biologische Systeme die Schwerkraft direkt und indirekt über mechanosensorische Strukturen und Bahnen wahr. Die Hauptaufgabe der Abteilung Gravitationsbiologie ist es, die Auswirkungen der Schwerkraft auf biologische Systeme besser zu verstehen. Darüber hinaus evaluieren wir die Auswirkungen veränderter Schwerkraft auf technologische Entwicklungen.
Unser Ziel ist es, die molekularen Mechanismen der Schwerkraftwahrnehmung und die daraus resultierenden biologischen Reaktionen von der einzelnen Zelle bis hin zum Menschen zu erforschen. Die gewonnenen Erkenntnisse nutzen wir, um Gegenmaßnahmen für raumfahrtbedingte physiologische Veränderungen zu entwickeln. Darüber hinaus übersetzen wir Erkenntnisse über die zelluläre Mechanosensorik in die terrestrische Medizin in Zusammenarbeit mit Abteilungen innerhalb und außerhalb des Instituts.
Ein weiterer Schwerpunkt ist die Verbesserung geschlossener biologischer Lebenserhaltungssysteme, die eine Voraussetzung für langfristige bemannte Raumfahrtmissionen sind. Mit unserer innovativen DLR C.R.O.P.®-Technologie (Combined Regenerative Organic Food Production) wollen wir die Verwertung von Abfällen für die Nahrungsmittelproduktion optimieren. Die Technologie ist für Stationen auf Mond und Mars, aber auch für nachhaltige Agrarsysteme auf der Erde anwendbar. Unsere Forschung auf dem Gebiet der Gravitationsbiologie bildet die Grundlage für die langfristige Erforschung des Weltraums durch den Menschen, dient der Gesundheitsforschung und trägt zu einer nachhaltigen wirtschaftlichen Entwicklung auf der Erde bei.
Arbeitsgruppen
Bioregeneration (Dr. rer. nat. Jens Hauslage)
- Analyse des Abbaus von biogenen Abfällen durch mikrobielle Rieselfilter, Optimierung der Filter, um eine maximale Effizienz bei der Produktion von Pflanzennährstoffen zu erreichen
- Übertragung des Laboraufbaus auf Anwendungen im Weltraum und auf der Erde mit dem Ziel der Wasserrückgewinnung
Zelluläre und molekulare neuromuskuläre Forschung
- Identifizierung von Schwerkraft-sensitiven Reaktionen einzelner Zelltypen, mit Fokus auf neuronale Zellsysteme
- Bodengestützte Studien unter Hypergravitations-/simulierten Mikrogravitationsbedingungen zur Vorbereitung von Weltraumexperimenten und Validierung in realer Mikrogravitation unter Verwendung verschiedener Plattformen wie DLR-Mapheus-Raketen, Falltürme, Parabelflugzeuge und dem Biolab (Flumias) auf der ISS