Im Sonnenlicht funkelt die Flüssigkeit rot. Protein M Scarlet 3, das Claudio Flores gerade in einem kleinen Fläschchen zeigt, ist ein ganz besonderer Lichtschalter, kann Gewächshäuser verbessern und Pflanzen schneller wachsen lassen. Und auch für Quantencomputing könnte der biologische Leuchtstoff wichtig werden. Flores und sein Zwillingsbruder Danilo sehen jedenfalls einen lukrativen Markt für ihr Unternehmen Mimotype. Ein Beispiel für Hochtechnologie aus Deutschland mit weltweitem Anspruch.
„Unser Protein kann, was hochentwickelte chemische Fluoreszenzfarbstoffe können, ist aber nicht giftig und lagert sich auch nirgendwo an“, sagt Claudio Flores, Biologe. Wir brauchen kein Öl oder Seltene Erden als Grundstoffe.“ Nötig sind nur Bakterien. „Sie stellen das Leuchtprotein im Bioreaktor her. Wir ernten es dann und reinigen es“, ergänzt sein Bruder Danilo, Jurist. Biotechnische Produktion nennt sich das.
Das Protein stammt aus dem Meer, genauer von der Seeanemone. Gefunden wurde es bereits vor 15 Jahren. „Wir haben es ausgewählt, weil es das beste Leuchtprotein ist“, sagt Claudio Flores. Das Besondere an derartigen Proteinen im Allgemeinen und M Scarlet 3 im Besonderen: Sie arbeiten wie ein Lichtschalter. „Grundsätzlich wandelt ein solches Protein eine bestimmte Lichtwellenlänge in eine andere um“, erklärt Claudio Flores, „unseres etwa den UV-Anteil des Sonnenlichts in rotes Licht, das Pflanzen für die Photosynthese benötigen.“
Danilo ergänzt: „Ein Anwendungsfall unseres Proteins sind Biofolien, mit denen sich Gewächshäuser bespannen lassen. Ähnliches gibt es bereits in den USA und Australien, dafür werden aber giftige chemische Materialien eingesetzt.“ Die Folien werden auf das Glas der Gewächshäuser aufgezogen, die Pflanzen innen bekommen dann dank des Lichtwandeleffekts mehr rotes Licht als Pflanzen ohne Folie, wachsen schneller und besser. Allerdings hat das natürliche Protein derzeit noch einen Nachteil zu den synthetischen: Die Leuchtkraft sinkt über die Jahre.
„Ein weiteres Einsatzgebiet ist Gewebezüchtung in 3D. Das Gewebe wächst in einer porösen Kugel, es lässt sich aber nicht sehen, wie das verläuft“, sagt Danilo Flores. „Dank unseres Proteins lässt sich das Trägermaterial zum Leuchten bringen, man sieht, was in der Kugel passiert, etwa, welche Zellkultur schneller wächst.“ Es geht aber noch mehr und in einer völlig anderen Branche. „Leuchtstoffe wie unserer lassen sich auch in den Quantentechnik nutzen“, ergänzt Claudio Flores. „Sie lassen sich durch Magnetkraft dimmen, müssen nicht gekühlt werden. In unserem Berliner Labor forschen wir da als erste in Deutschland daran.“
Mimotype ist bereits das zweite Unternehmen der Flores-Brüder. Das erste beschäftigte sich vor rund zehn Jahren in ihrer Geburtsstadt Hamburg mit Finanzvorhersagen bei börsengehandelten Gütern. Mit dem leuchtenden Protein kamen die beiden dann aber in die Hauptstadt, gründeten 2021 mit eigenem Geld und einem Start-up-Stipendium Berlin. Der Business Angel Fund investierte, das Bundesforschungsministerium stellte Geld bereit, Fraunhofer und Sprind, die Sprunginnovationsagentur des Bundes. Insgesamt sammelten die beiden rund zwei Millionen Euro ein.
„Mit dem Geld der Sprind haben wir einen Bioprozess entwickelt, um es im großen Maßstab herstellen zu können“, sagt Claudio Flores. „Normalerweise dauert es drei Jahre und kostet etwa drei Millionen Euro vom Schüttelkolben im Labor zum industriellen Maßstab im Bioreaktor zu kommen. Wir haben es mit 300.000 Euro in neun Monaten geschafft. Wir haben ein Kilogramm Zellmasse erzeugt.“
Was wenig klingt, ist für das Material viel. Üblicherweise wird es in Mengen von zehn Milligramm verkauft. Die Kosten sind immens – bisher. Ein Gramm des Proteins koste in Katalogen chemischer Großunternehmen rund 1,3 Millionen Euro, weil es selten und sehr spezifisch sei,sagt Claudio Flores. Mimotype kann dank der spezialisierten Bioproduktion für ein Hundertstel des Preises verkaufen und, sollte die Produktion im Fabrikmaßstab hochgefahren werden, sogar zu einem Tausendstel. Und die Brüder versprechen selbst entwickelte Hochleistungsvarianten mit neuartigen Funktionen.
Derzeit produzieren Bakterien im Bioreaktor des Leibniz-Instituts für interaktive Materialien in Aachen das leuchtende Protein. Auftragsfertigung. Mimotype denkt aber bereits über eine eigene Fabrik nach – idealerweise auf dem ehemaligen AEG-Gelände in Berlin-Mitte, im 19. Jahrhundert ein Zentrum der deutschen Industrialisierung. Der Ausbau hängt auch damit zusammen, wie gefragt das Protein ist. Derzeit geht es vor allem an Forschungsinstitute in Deutschland, Großbritannien, Italien, den Niederlanden, Portugal und der Schweiz.
Jetzt wollen die Zwillingsbrüder drei bis vier Millionen Euro von Finanzinvestoren einwerben. Schließlich geht es nicht nur um die eigne Produktion im Bioreaktor. Die Brüder haben noch einiges vor. „In einem nächsten Schritt wollen wir eigene Proteine finden“, sagt Danilo Flores. „Dabei nutzen wir auch KI.“ Künstliche Intelligenz hilft, in der Vielzahl möglicher Proteine genau die Varianten zu finden, die vielversprechend sind.
Konkurrenten mit ähnlichen Proteinen wie M Scarlet 3 sitzen in den USA und China, sind womöglich deutlich größer. Sorgen machen sich die Zwillingsbrüder nicht. „Kleinere Teams haben oft die pfiffigeren Ideen“, sagt Danilo Flores. Mimotype hat derzeit fünf Beschäftigte.