Leidenschaft für die Erforschung verschiedener Disziplinen

Herzlichen Glückwunsch zu Ihrer Berufung als leitende wissenschaftliche Mitarbeiterin an der ETH Zürich! Wo liegen derzeit Ihre Forschungsinteressen?
Herzlichen Dank! Seit Beginn meiner wissenschaftlichen Laufbahn faszinieren mich interdisziplinäre Arbeitsmethoden. Derzeit forsche ich an der Schnittstelle zwischen Flüssigkeitsdynamik, Mikrobiologie und Physik, um die physikalischen Mechanismen und Umweltfaktoren zu verstehen, die die bakterielle Oberflächenbesiedlung und Biofilmbildung auf Flüssigkeiten und feuchten Flächen steuern. Biofilme sind eine weit verbreitete Wachstumsform von Bakterien und haben einen entscheidenden Einfluss auf Umwelt, Industrie und Medizin. Meine Forschung an der ETH bringt Licht ins Dunkel der biophysikalischen Faktoren, die die Biofilmbildung steuern, und ihren Einfluss auf Strömungs- und Transporteigenschaften. Meine Forschungsgruppe erarbeitet ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Stadien der Biofilmbildung, von der Oberflächenbesiedlung, die das Fundament für die Biofilmstruktur legt, bis zum ausgereiften Biofilm, dessen mechanische Eigenschaften und biochemische Zusammensetzung wir dann charakterisieren.

Wie wirkt sich Ihre Forschung auf die Gesellschaft aus?
Neben vielen anderen Krisen steht die Gesellschaft vor zwei Problemen: Die Wirksamkeit von Antibiotika nimmt ab, und mehr als eine Milliarde Menschen haben keinen Zugang zu Trinkwasser. Was aber haben beide Probleme gemeinsam? Biofilme – die zum einen arzneimittelresistente Krankheitserreger enthalten und zum anderen das energie- und kostenintensive Fouling von Membranen verursachen. Ziel meiner Forschung sind Erkenntnisse, wie wir das Wachstum von Biofilmen in industriellen und medizinischen Anwendungen steuern oder ihre Eigenschaften in Anwendungen wie Wasserfiltersystemen oder zur Verminderung von Umweltbelastungen nutzen können.

Mit unserer Vorgehensweise haben wir ein sehr klares Konzeptmodell der Mechanismen erstellt, die zur Bildung von Biofilmen führen, und den Einfluss von Umweltbedingungen auf die Materialeigenschaften von Biofilmen aufgezeigt. Dieser Ansatz ebnet den Weg für neue zielgerichtete Antifouling-Strategien in Medizin, Umweltschutz und Industrie.

Wo waren Sie tätig, bevor Sie zur ETH kamen?
Im Rahmen meines Ingenieurstudiums und meiner Promotion an der Polytechnischen Universität Mailand war ich als Masterstudentin sechs Monate am Fermilab in Chicago und als Doktorandin sechs Monate am MIT in Boston. In meiner Doktorarbeit lag der Forschungsschwerpunkt auf der Entwicklung optischer Techniken zur Charakterisierung weicher, biologischer Materialien. Anschliessend entwickelte ich als Postdoktorandin an der École Normale Supérieure in Paris optische Techniken zur Strömungscharakterisierung in Kohlenstoffnanoröhren. Dabei handelt es sich um vielversprechende Systeme für die Entwicklung einer neuen Generation von Wasserfiltermembranen, die beim Filtern Energie erzeugen. 2016 wechselte ich zur ETH Zürich, zunächst als Postdoktorandin, bis ich 2018 dank eines SNSF PRIMA Grants meine eigene Forschungsgruppe gründen konnte. An der ETH habe ich mich für die Erforschung von Biofilmen mithilfe zuvor entwickelter interdisziplinärer Methodiken entschieden.