Forschen wie im Weltraum

FAU-Alumna Dr. Ina Becker untersucht naturwissenschaftliche Vorgänge in Schwerelosigkeit

Schwerkraft – sie wird kaum wahrgenommen, dennoch ist sie da. Welche Wirkung sie auf das Leben hat, ist bekannt. Doch wie sähe das Leben aus, unterläge es nicht dem Gesetz der Erdanziehungskraft? FAU-Alumna Dr. Ina Becker, die von 2013 bis 2017 am Lehrstuhl für Zellbiologie promovierte, hat versucht, das herauszufinden. Das Besondere: Im Rahmen einer Kooperation zwischen der FAU und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) nahm die Biologin an einem speziellen Programm teil. Das Helmholtz-Space-Life-Science-Programm, das FAU-Doktorandinnen und Doktoranden ermöglicht, Forschung unter Weltraumbedingungen zu betreiben.

Der Reiz des Unbekannten

„Als ich gehört habe, dass die FAU so etwas anbietet, hat mich sofort die Neugier gepackt“, erzählt Ina Becker. Von dem Programm hat sie durch PD Dr. Michael Lebert erfahren, der am Lehrstuhl für Zellbiologie arbeitet. „Wie allem auf der Erde, sind auch Experimente und Versuchsreihen den Gesetzen der Schwerkraft ausgesetzt“, sagt sie. Doch wie verhalten diese sich in Schwerelosigkeit? Um die Frage zu beantworten, experimentierte Becker mit Mikroorganismen wie der einzelligen Mikroalge Euglena gracilis. „Welche Wirkung Schwerelosigkeit auf Einzeller haben würde, war noch weitgehend unerforscht“, berichtet die Biologin von ihrer Faszination für derartige Experimente.

Der Alltag als Space-Life-Doktorandin

Um herauszufinden, welche Wirkung eine schwerelose Umgebung auf die Mikroorganismen hat, musste Becker die Schwerkraft austricksen. „Dafür habe ich sowohl am DLR als auch am Drop Tower in Bremen, Experimente durchgeführt“, erklärt sie. „In Bremen gibt es einen sogenannten Fallturm, in dem sich ein Vakuum befindet. Lässt man darin Objekte in einer Kapsel hinunterfallen, wird Schwerelosigkeit simuliert, die jedoch nur vier bis neun Sekunden anhält“, erläutert sie. Dies sei allerdings zu kurz für brauchbare Ergebnisse. Deshalb stieg Becker auch in ein Parabelflugzeug der DLR und befand sich gemeinsam mit ihren Mikroalgen für ungefähr 22 Sekunden in schwereloser Umgebung. Das Ergebnis: Die Mikroalge kann Schwerkraft wahrnehmen. „Sie bewegt sich immer entgegen der Schwerkraft nach oben. Als das Flugzeug zum Flugmanöver ansetzte und in den freien Fall überging, verhielten sich die Einzeller orientierungslos und schwammen in alle Richtungen“, beschreibt Ina Becker das Experiment. Auf dem Parabelflug testete sie auch eine selbst entwickelte Maschine, die die DNA der Mikroalge in Schwerelosigkeit automatisch analysieren kann – die sogenannte Space-PCR. „Unsere Space-PCR ist jetzt auch Bestandteil von Eu:CROPIS, dem Kompaktsatelliten, der vergangenes Jahr mit den FAU-Tomaten ins All geflogen ist“, schildert sie stolz. Als Space-Life-Doktorandin stand ein Besuch bei der NASA ebenso auf dem Plan. Dort führte die Forscherin verschiedene Experimente durch und warf einen Blick hinter die Kulissen der Raumfahrtbehörde.

Vom Weltraum zur Strahlenklinik

Während ihrer Forschungsarbeit lernte die Biologin auch viel aus anderen Disziplinen wie Medizin, Physik und Astro- oder Strahlenbiologie. „Vor allem fand ich interessant, welche Wirkung kosmische Strahlen haben“, betont sie. Deswegen hat sich Ina Becker nach ihrer Promotion dafür entschieden, an der Strahlenklinik der FAU zu arbeiten. Heute forscht sie an Strahlentherapien, um Krebstumore zu bekämpfen oder Schmerzen bei chronisch-degenerativen Erkrankungen zu reduzieren. „Das hat zwar nicht direkt etwas mit Weltraumforschung zu tun, kann für diese aber dennoch von Bedeutung sein. Ebenso wie auf der Erde, sind wir auch im Weltall kosmischer Strahlung ausgesetzt. Dort ist diese jedoch viel höher und schadet der Gesundheit“, erklärt sie. „Wenn wir mehr über den Zusammenhang zwischen Strahlentherapie und Immunsystem herausfinden, können wir wichtige Schlüsse auf einen immunologischen „Fingerabdruck“ ziehen.“ Mit diesen immunologischen Markern ist es möglich, vor und während einer Krebstherapie Rückschlüsse auf das Ansprechen zu ziehen und die Therapie besser an den Patienten anpassen zu können. Ein Forschungsbereich, für den sich die ehemalige Doktorandin besonders interessiert.

Das FAU-Magazin alexander

Der aktuelle alexander hat unter anderem folgende Themen: 50 Jahre Mondlandung, das Internet – in Gefahr? Artikel 17 der EU-Urheberrechtsreform, Jubiläum am Sprachenzentrum der FAU sowie ein neuer Beitrag aus der Reihe „Besondere Orte an der FAU“ – diesmal über die Sternwarte.

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