Herzog

10. August 2022 | Von Ken Kingery

Das neue 26-Millionen-Dollar-Zentrum wird daran arbeiten, die Mikrobiome in unseren Häusern, Arbeitsräumen und anderen gebauten Umgebungen zu verstehen und zu verändern

Ein multidisziplinäres Forscherteam unter der Leitung der Duke University wird ein ehrgeiziges Unterfangen unternehmen, um die mikrobiellen Gemeinschaften zu verstehen und zu verbessern, die in den Strukturen leben, in denen wir leben, arbeiten und spielen – was Wissenschaftler als „gebaute Umwelt“ bezeichnen.

Das Engineering Research Center for Precision Microbiome Engineering (PreMiEr) hat sich zum Ziel gesetzt, Diagnosewerkzeuge und technische Ansätze zu entwickeln, die Gebäudedesigns fördern, um die Ansiedlung schädlicher Bakterien, Pilze oder Viren zu verhindern und gleichzeitig nützliche Mikroorganismen zu fördern.

PreMiEr wird durch einen fünfjährigen Zuschuss der National Science Foundation (NSF) in Höhe von 26 Millionen US-Dollar finanziert, der um eine zweite fünfjährige Laufzeit in Höhe von 26 Millionen US-Dollar verlängert werden kann. Das Duke Center ist eines von vier neuen Engineering Research Centers (ERCs), die die Agentur heute bekannt gegeben hat.

„Dieses Zentrum befasst sich mit den Schwierigkeiten, denen sich Eltern oder Betreuer gegenübersehen, weil sie die bestmögliche Entscheidung darüber treffen wollen, was ihre Angehörigen aussetzen, aber das ist wirklich schwierig, weil wir noch nicht wissen, wie ein gesundes Mikrobiom aussehen könnte.“ wie an den Orten, an denen wir die meiste Zeit verbringen. Unser Ziel ist es, diese Datenlücken zu schließen und den Grundstein dafür zu legen, dass Forscher sich mit diesen wichtigen Fragen befassen können.“

claudia gunsch | Direktor von Premier

Duke wird von Forschern der North Carolina Agricultural and Technical State University, der University of North Carolina at Chapel Hill, der University of North Carolina at Charlotte und der North Carolina State University unterstützt.

„Dieses Zentrum befasst sich mit den Schwierigkeiten, die Eltern oder Betreuer durchmachen, weil sie die besten Entscheidungen darüber treffen wollen, was ihre Lieben aussetzen“, sagte Claudia Gunsch, Professorin für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Duke University und Direktorin von PreMiEr.

„Aber das ist wirklich schwierig, weil wir noch nicht wissen, wie ein gesundes Mikrobiom an den Orten aussehen könnte, an denen wir die meiste Zeit verbringen“, sagte Gunsch. „Unser Ziel ist es, diese Datenlücken zu schließen und den Grundstein dafür zu legen, dass Forscher sich mit diesen wichtigen Fragen befassen können.“

Der Mensch verbringt mehr als 90 % seiner Zeit in gebauten Umgebungen – in Häusern, Büros, Autos, Krankenhäusern, Geschäften und anderen von Menschenhand geschaffenen Bereichen, die die Grundlage der modernen Gesellschaft bilden. Über die allgegenwärtigen, aber weitgehend unsichtbaren Populationen von Mikroorganismen (Mikrobiome der gebauten Umwelt), die in diesen Räumen wachsen und leben, ist jedoch nur sehr wenig bekannt.

Das ist ein großer blinder Fleck, wenn man bedenkt, dass es in einem menschlichen Körper ungefähr genauso viele Bakterienzellen wie menschliche Zellen gibt und es zwangsläufig zu Wechselwirkungen zwischen diesen Mikroben und denen in der gebauten Umwelt kommt. Krankheiten wie Asthma, Diabetes, Fettleibigkeit, Reizdarmerkrankungen und viele andere wurden bereits mit Veränderungen im menschlichen Mikrobiom in Verbindung gebracht. Zu verstehen, welche Mikroben in den Räumen, in denen wir die meiste Zeit verbringen, gedeihen und wie sie sich auf uns und unser eigenes Mikrobiom auswirken, ist der erste Schritt, um ihre potenziellen positiven und negativen Auswirkungen auf die Gesundheit herauszufinden.

„Duke ist begeistert, diese Bemühungen zu leiten und unsere enge Zusammenarbeit mit akademischen, industriellen und gesellschaftlichen Partnern, unsere interdisziplinäre Forschungskultur, unseren Innovationsgeist und unser Engagement für eine breitere Beteiligung an MINT-Fächern auszubauen.“

Vincent Price | Präsident der Duke University

„Nach einer globalen Pandemie, die weltweit über fünf Millionen Menschenleben kostete, skizziert PreMiEr eine zeitgemäße und mutige Vision für die Mikrobiomtechnik in der gebauten Umwelt, die uns helfen könnte, solche Katastrophen zu vermeiden und gleichzeitig enorme Auswirkungen auf unsere Lebensqualität zu haben“, sagte Jerome Lynch, Vinik Dekan der Duke's Pratt School of Engineering.

„Wir wollen in Krankenzimmer oder andere geschlossene Umgebungen gehen und Behandlungsstrategien für unerwünschte Mikroben entwickeln“, fügte Gunsch hinzu. „Das ist kurzfristig erreichbar. Langfristig wollen wir die Werkzeuge, Verfahren und die Wissensbasis entwickeln, die nötig sind, um zu identifizieren und zu definieren, wie ein gesundes Mikrobiom aussieht, und Ansätze zur Förderung dieser gesunden Mikrobiome in einem breiten Spektrum zu entwickeln.“ von gebauten Umgebungen.

PreMiEr wird seine Bemühungen auf eine integrative und kollaborative Perspektive konzentrieren, um sicherzustellen, dass alle gestellten Fragen oder angestrebten Lösungen ein breites Spektrum kultureller und gesellschaftlicher Standpunkte berücksichtigen. Dies spiegelt sich in der Struktur des Forschungszentrums wider, das einen Kernbereich zur Untersuchung der gesellschaftlichen und ethischen Auswirkungen der Mikrobiomtechnik auf verantwortungsvolle Innovationen umfasst.

Von den mehr als 40 Forschern sind fast die Hälfte Frauen und fast 20 % gehören historisch marginalisierten Gruppen im MINT-Bereich an. Durch seine Partnerschaft mit NC A&T, der größten historisch schwarzen Hochschule und Universität des Landes, und anderen Institutionen, die das Ziel teilen, die Teilnahme an MINT-Fächern zu erweitern, wird das Zentrum zur Entwicklung einer vielfältigen Belegschaft beitragen, die in der Lage ist, diese kritischen Herausforderungen in der Zukunft zu bewältigen.

„Duke ist begeistert, diese Bemühungen anzuführen und unsere enge Zusammenarbeit mit akademischen, industriellen und gesellschaftlichen Partnern, unsere interdisziplinäre Forschungskultur, unseren Innovationsgeist und unser Engagement für eine breitere Beteiligung an MINT-Fächern auszubauen“, sagte Duke-Präsident Vincent Price.

„Seit Jahrzehnten haben die NSF Engineering Research Centers Technologien verändert und Innovationen in den Vereinigten Staaten durch mutige Forschung, Kooperationspartnerschaften und ein starkes Engagement für Inklusion und eine breitere Beteiligung gefördert. Die neuen NSF-Zentren werden das Erbe der Auswirkungen fortsetzen, die das Leben überall auf der Welt verbessern.“ Nation."

Sethuraman Panchanathan | Direktor der NSF

Zu Gunsch im PreMiEr-Führungsteam gesellen sich vier angesehene Lehrkräfte benachbarter Institutionen in North Carolina:

Das NSF ERC-Programm unterstützt konvergente Forschung, die eine starke gesellschaftliche Wirkung haben wird. Jeder ERC verfügt über interagierende Grundkomponenten, die über das Forschungsprojekt hinausgehen, einschließlich der Entwicklung von Ingenieursarbeitskräften auf allen Teilnehmerstufen, der Förderung einer Kultur der Vielfalt und Inklusion, in der alle Teilnehmer gegenseitigen Nutzen ziehen, und der Schaffung von Werten innerhalb eines Innovationsökosystems, das die gesamte Lebensdauer des ERC überdauert ERC. Das Programm wurde 1984 ins Leben gerufen, um technologiebasierte Industrie und Universitäten zusammenzubringen und so die Wettbewerbsposition der amerikanischen Industrie auf dem Weltmarkt zu stärken.

„Seit Jahrzehnten haben die NSF Engineering Research Centers durch mutige Forschung, Kooperationspartnerschaften und ein starkes Engagement für Inklusion und Ausweitung der Beteiligung Technologien verändert und Innovationen in den Vereinigten Staaten gefördert“, sagte Sethuraman Panchanathan, Direktor von NSF. „Die neuen NSF-Zentren werden das Erbe der Auswirkungen fortsetzen, die das Leben im ganzen Land verbessern.“