Es gibt heute bereits implantierbare Elektronik, zum Beispiel Herzschrittmacher. Diese Technologie aber kommuniziert mit den Zellen um sie herum nur eingeschränkt. Um das zu ändern, haben Martin Fussenegger vom Basler Standort der ETH Zürich und sein Team eine Schnittstelle entwickelt, die als "Dolmetscher" zwischen beiden Systemen agieren soll.

Wie das Forscherteam im Fachblatt 'Nature Chemical Biology' berichten, kann das System aus verschiedenen Zellen reine Duftstoffe, aber auch Gemische wahrnehmen und in eine binäre Antwort übersetzen. "Damit können Zellen anfangen, zu riechen", sagt Fussenegger im Gespräch mit der Nachrichtenagentur 'sda'.

Zunächst nehmen Zellen mit spezifischen Andockstellen den dazu passenden Duftstoff war und produzieren einen wasserlöslichen Botenstoff. Dieser wiederum aktiviert andere Zellen, die am Ende einer Signalkette ein Gen an- oder abschalten. Momentan allerdings noch nicht reversibel. "Wir stehen noch ganz am Anfang", so Fussenegger.

Das noch relativ ferne Ziel sind biologische Computer, also künstliche Zellsysteme, die Signale verarbeiten, Berechnungen anstellen und einen Output generieren.

"Zellen sind in ihrer parallelen Rechenleistung unseren heutigen Computern grandios überlegen – sie machen Tausende Stoffwechsel-Berechnungen gleichzeitig", erklärt der Forscher der 'sda'. Solche Biocomputer hätten ein grosses Potenzial für die Medizin: Jede medizinische Intervention brauche eine Dosis, die heute von Medizinern meist anhand des Körpergewichts berechnet werde, sagt Fussenegger. "Das ist recht archaisch im Vergleich zu biologischen Systemen, die fortlaufend messen und in Echtzeit entsprechend reagieren, um etwa den Blutzuckerspiegel über die Produktion des Hormons Insulin zu regulieren." (sda/kjo)