Filamentöse Cyanobakterien der Gattung Nostoc bieten als Biofilmproduzenten einzigartige Vorteile. Sie bilden robuste Biofilme mit hoher Zelldichte, fixieren Stickstoff und zeigen ausgeprägte Multizellularität sowie phänotypische Plastizität. Diese Eigenschaften können für eine effiziente räumliche Arbeitsteilung und nachhaltige chemische Produktion genutzt werden. In diesem Projekt wird untersucht, wie Mono- und Multi-Spezies-Biofilme so gestaltet werden können, dass sie Bulk- und Feinchemikalien in hohen Ausbeuten produzieren. Ein zentrales Paradigma ist der Einsatz räumlicher Metabolomik, bei der fortschrittliche Massenspektrometrie-Bildgebung genutzt wird, um Heterogenität in Biofilmen zu verstehen und zu steuern. Durch die Korrelation von metabolischen Gradienten mit Produktions-Hotspots zielt das Projekt darauf ab, Wachstum und Produktbildung zu entkoppeln und so die Effizienz zu steigern. Zu den Ergebnissen werden eine standardisierte Pipeline für räumliche Metabolomik in Biofilmen sowie ein Proof-of-Concept für die Produktion von Verbindungen wie Pyreudione A, Cyanobacterin und Limonen gehören. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für eine nachhaltige, biofilmbasierte Herstellung von Feinchemikalien.