Makers
durchaus möglich ist – vielleicht sogar, wie Gershenfeld es voraussagt, schon in einer Generation. Es gibt schon heute eine eigene Maker-Bewegung in diesem Bereich.
Maker und die DNA
Kurz vor Mitternacht an einem Freitag im April 1983 fuhr Kary Mullis, ein Chemiker und Hobbysurfer, gerade den Pacific Coast Highway 128 in Kalifornien zwischen Cloverdale und Booneville entlang, als er eine Idee hatte, die ihm am Ende den Nobelpreis einbrachte. Eines der größten Probleme der Genetik bestand damals darin, dass es nie genug DNA für die Untersuchungen gab, und die verfügbare DNA war oft kontaminiert.
Beim Fahren grübelte er über verschiedene Arten nach, wie man Mutationen in DNA analysieren konnte, als ihm plötzlich klar wurde, dass er zufällig eine Methode entdeckt hatte, um jeden beliebigen DNA-Abschnitt zu reproduzieren durch den Einsatz eines speziellen bakteriellen Enzyms namens DNA-Polymerase und einer Folge aus abwechselnder Erwärmung und Abkühlung. Auf die Idee, mithilfe von Polymerase DNA-Sequenzen zu kopieren, waren schon andere vor ihm gekommen. Aber Mullis erkannte, dass durch die Folge von Erwärmung und Abkühlung eine Kettenreaktion in Gang gesetzt wurde, durch die sich bei jedem Durchgang die Anzahl der Kopien verdoppelte und schnell mehrere Millionen betrug.
In Kombination mit einer Version des Enzyms, das aus Bakterien gewonnen wird, sogenannten Extremophilen, die in heißen Quellen leben und hitzeresistent sind, entstand der automatisierte Vorgang zum Kopieren von DNA, der die moderne industrielle Genforschung begründete. Für die sogenannte Polymerase-Kettenreaktion (polymerase chain reaction, PCR) gewann Mullis 1993 den Nobelpreis für Chemie.
Heute gehören PCR-Geräte, oder Thermocycler, zur Standardausrüstung in allen genetischen Labors. Früher kostete ein solches Gerät 100000 Dollar pro Stück, aber heute werden sie teilweise für5000 Dollar pro Stück verkauft. PCR ist ein Wunder der genetischen Revolution und ein Eckpfeiler der neuen Biologie.
Aber auch 5000 Dollar sind noch viel Geld. Was war, wenn man sie mit Batteriebetrieb benutzen wollte? Oder mit Kindern im Schulunterricht? Was war, wenn man mit den Maschinen selbst experimentieren wollte, und nicht nur mit dem, was man hineinsteckte?
Josh Perfetto, ein junger Forscher aus Kalifornien, wollte all das. Und er wollte die Technologie offen zugänglich machen, damit sie von allen benutzt werden konnte. Also entwickelte er, weil er es konnte, OpenPCR, einen Open-Hardware-Thermocycler. Das Gerät besteht aus einem Sperrholzgehäuse in der Größe einer Vesperdose mit einem kleinen LCD-Bildschirm oben drauf. Innen befinden sich ein Arduino-Prozessorboard, ein Netzanschluss, ein Behälter für die DNA, das Enzymbad und ein paar Heizspiralen. Es kostet 599 Dollar, etwa ein Zehntel des Preises eines kommerziellen Thermocycler. Und es ist quelloffen, sodass man es nach Wunsch modifizieren kann.
Perfetto ist Teil der »DIYbio«-Community, einem Ableger der Maker-Bewegung. »Biohacker« eröffnen gemeinsam genutzte wissenschaftliche Arbeitsräume, ähnlich den Makerspaces im Hardwarebereich, unter ihnen BioCurious im Silicon Valley und Genspace in New York City. Bisher sind sie kaum besser als ein typisches College-Biologielabor, aber sie erreichen ein ganz neues Publikum mit aufsehenerregenden (und lehrreichen) Projekten: Sie erstellten den genetischen Fingerabdruck von Sushi, das in örtlichen Restaurants verkauft wurde, um herauszufinden, ob es tatsächlich war, als was es angepriesen wurde.
Bisher ging es bei der DIYbio-Bewegung weniger darum, wissenschaftliche Forschung zu betreiben, als darum, die Werkzeuge der Wissenschaft zu demokratisieren. Laborausrüstung ist oft teuer, patentrechtlich geschützt, schwer zu benutzen und kaum noch manipulierbar. Daher sorgen die Biohacker, wie Perfetto, für Open-Source-Versionen der Geräte, eines nach dem anderen.
Eines dieser Geräte, eine Laborzentrifuge, in der Reagenzgläser geschleudert werden, um schwerere Partikel in einer Lösung von den leichteren zu trennen, kostete im Handel bis zu mehreren Tausend Dollar. Dabei besteht eine solche Zentrifuge eigentlich nur aus einem Elektromotor mit einer Geschwindigkeitskontrolle und einer Spindel für die Reagenzgläser. Und da setzte »DremelFuge« an, einekostenlose Bauvorlage für eine Spindel, die mit einem 3-D-Drucker hergestellt und auf ein Dremel-Multifunktionswerkzeug montiert werden konnte, das in jedem Werkzeugladen
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