Der Aufenthalt der beiden Gastwissenschaftlerinnen ist ein Ergebnis des ersten India Day Thuringia im November 2024 an der TU Ilmenau. Ziel der Veranstaltung war es, die wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Kooperationen zwischen Deutschland und Indien weiter auszubauen. So wurden unter anderem auf Initiative von Generalkonsul B. S. Mubarak die Beziehungen zum BITS Pilani intensiviert, einer privaten, forschungsstarken Universität in Indien mit Schwerpunkt auf Ingenieur-, Naturund Computerwissenschaften. PD Dr. Sukhdeep Singh, Forschungsgruppenleiter Bioorganische Chemie bioaktiver Oberflächen an der TU Ilmenau:
Das BITS ist bekannt für sein extrem selektives Aufnahmesystem und dafür, dass viele Absolventinnen in Spitzenpositionen bei Tech-Unternehmen, Forschung und Start-ups landen. Es gilt als eine der renommiertesten technischen Hochschulen Indiens und wird oft auf einer Stufe mit den IITs, also den Indian Institutes of Technology, gesehen.
Mehrere Wochen lang arbeiteten die beiden BITS-Doktorandinnen Antara Shridhar Poi Raiturker und Shanaia Tabitha da Cruz Fernandes in den Laboren von Andreas Schober und PD Sukhdeep Singh und tauchten tief in interdisziplinäre Forschungsprojekte ein. Neben der praktischen Laborarbeit standen der fachliche Austausch und das Kennenlernen neuer wissenschaftlicher Perspektiven im Mittelpunkt, so Biowissenschaftlerin Antara Shridhar Poi Raiturker:
Die grundlegenden Konzepte in Indien und Deutschland sind die gleichen. Aber wir haben hier jeweils neue - insbesondere technologische - Perspektiven auf unsere Themen kennengelernt, die wir nun in unsere Forschungsarbeiten einbringen können.
Im Schober Lab erhielt sie unter der Betreuung von Dana Brauer eine intensive Einführung in 3D-Zellkulturtechniken auf thermoformten Substraten. Dabei werden Zellen nicht wie üblich auf flachen Oberflächen gezüchtet, sondern in dreidimensional geformten Trägermaterialien, die durch Wärme in ihre Struktur gebracht werden. Diese Umgebung ähnelt dem natürlichen Gewebe im Körper deutlich stärker und erlaubt es, Zellverhalten, Wachstum und Wechselwirkungen zwischen Zellen realistischer zu erforschen. Solche Modelle sind besonders wichtig für die biomedizinische Forschung.
Biotechnologische Designs für die personalisierte Medizin
Darüber hinaus lernte sie im Austausch mit Doktorandin Merle Küstner aktuelle Forschungsansätze zur Kultivierung von Gehirnorganoiden aus Stammzellen kennen - also dreidimensionaler Zellkulturen, die die Architektur sowie die Funktion echter Organe nachbilden. Sie sollen anschließend am Fachgebiet Mathematics of Data Science im Projekt KI-M-SO, das von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert wird, mit Hilfe KI-gestützter Methoden präzise beschrieben werden, um so biotechnologische Designs zu optimieren und Fortschritte für die personalisierte Medizin zu erzielen.Auch mit Hannes Zorn, Bachelorstudent der Biotechnischen Chemie , tauschte sich Antara zur Forschung an Hydrogelen aus, die in der Biotechnologie die Eigenschaften von natürlichem Gewebe nachahmen. Während Antara im Bereich Skin Tissue Engineering forscht, einem Bereich der regenerativen Medizin, bei dem künstliche oder gezüchtete Haut im Labor hergestellt wird, um geschädigte oder verlorene Haut zu ersetzen, beschäftigt sich Hannes Zorn in seiner Abschlussarbeit mit der Extraktion der extrazellulären Matrix aus Gehirngewebe:
Wir wollen vergleichen, ob sich natürliche Hydrogele, die aus Schweinegehirn gewonnen werden, ähnlich wie kommerzielle Hydrogele bei der Kultivierung von Organoiden verhalten.
Solche Organoide sind zentral, um neue Therapien zu entwickeln und komplexe Krankheiten zu verstehen, wie zum Beispiel Multiple Sklerose oder Gehirntumore.
Auch für Shanaia Tabitha da Cruz Fernandes war der Aufenthalt ein wichtiger fachlicher Impuls. Im Singh Lab arbeitete sie unter der Anleitung von Changkai Shan an der Oberflächenfunktionalisierung biokompatibler Polymer-3D-Strukturen. Dabei werden dreidimensionale Gerüste aus körperverträglichen Kunststoffen gezielt mit bestimmten Molekülen versehen, um ihre Eigenschaften zu verändern - etwa damit Zellen besser anhaften oder gezielt auf Licht reagieren. Solche Materialien spielen eine wichtige Rolle in der Biomaterialund Medizinforschung, zum Beispiel für Gewebeersatz oder Wirkstofftests.
Auch wenn die Ankunft in Ilmenau für sie zunächst ein Kulturshock war - mit Schnee am ersten Arbeitstag statt 33 Grad in der Heimat Goa - war die Zeit in Thüringen für sie auch persönlich eine Bereicherung:
Dr. Singh hat uns sogar mitgenommen zum Schlittenfahren - das hat großen Spaß gemacht.
Dr. Singh resümiert:
Internationale Forschungsaufenthalte wie dieser sind ein zentraler Baustein unserer Strategie. Sie fördern nicht nur den wissenschaftlichen Nachwuchs, sondern bringen neue Ideen, Perspektiven und langfristige Kooperationen nach Ilmenau.
Umgekehrt kann sich auch Bachelorstudent Hannes Zorn einen Forschungsaufenthalt in Indien vorstellen, um seine wissenschaftliche Perspektive zu erweitern.
