Suchen

Klebstoff

Neuer Superkleber aus dem Meer

Seite: 2/3

Firmen zum Thema

Harte Schale, weicher Kern

„Das Floß entsteht dann, wenn sich Dosima als Larve zum Beispiel an einem kleinen Stück Seegras festheftet und als erwachsenes Tier dieses mit Zement umschließt“, erklärt Projektleiterin Waltraud Klepal. Es kann bis zu drei Zentimeter Durchmesser erreichen, wobei sich seine Größe an die des Tieres anpasst. Der Klebstoff wird zunächst über Poren an den Antennen und in weiterer Folge am Stiel des auf dem Kopf stehenden Tieres abgesondert. Dabei entsteht ein „Ball“ konzentrischer Schichten, der innen aus elastischen Blasen besteht, wie das Forscherteam im Rasterelektronenmikroskop zeigen konnte. Wenn „Dosima“ wächst, öffnen sich immer neue Poren an dem weichen, flexiblen Stiel um nicht im eigenen Klebstoff zu „ersticken“. – Diese Verschiebung der Poren war den Wissenschaftlern bisher unbekannt. Neu war für sie auch, wie jede einzelne Drüsenzelle einen Ausleitungskanal bildet. „Dabei sterben einzelne Bestandteile und Organellen in der Zelle ab, um Raum freizumachen für den Kanal, durch den das Sekret austreten kann“, erklärt Klepal. Und um im nassen Milieu sowie auf freier See zu überleben, formt sich das Substrat an der äußeren Schicht des Balls zu einer härteren antibakteriellen Rinde.

Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten

Der Zufall wollte es, dass die Forschung nun einem Material auf der Spur ist, das mehr Fähigkeiten besitzt als vermutet und als natürlicher Klebstoff bisher einzigartig ist. Das Sekret von Dosima ist nicht nur extrem haftfähig, sondern auch elastisch und hat aufgrund seiner porösen Struktur eine stoßdämpfende Wirkung. Das macht den Stoff zu einem viel versprechenden Kandidaten für Medizin und Technik, überall dort, wo wasserfestes, dämpfendes Material gebraucht wird. „Porosität ist in der Medizin günstig als Matrix für das Zellwachstum“, nennt Klepal Anwendungsbeispiele. „In der Orthopädie könnte es als eine Art Dämpfungskissen, etwa als Bandscheibe eingesetzt werden.“ Das Material ist auch deshalb ideal, weil es keine Toxine enthält, wie das Wiener Team in ersten Experimenten mit Zellkulturen nachweisen konnte.

Internationale Zusammenarbeit

Die Kooperationspartner am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM, http://www.ifam.fraunhofer.de/en.html) in Bremen untersuchten den biochemischen Aufbau des Zements, der zu 92 Prozent aus Wasser besteht. Der Rest setzt sich aus Proteinen und Kohlenhydraten zusammen, deren Art und Menge sich ebenfalls von der anderer Arten unterscheidet. Auffallend ist auch das Fehlen von Disulphidbrücken, die bei anderen Meerestieren für die Stabilität und Unauflöslichkeit des Klebstoffs mitverantwortlich sind. Das Gas in den Blasen besteht höchstwahrscheinlich aus Kohlendioxid, das entweder als ein Stoffwechselnebenprodukt der Tiere gebildet wird oder beim Kontakt des überwiegend aus sauren Proteinen bestehenden Zements mit dem Meerwasser entsteht. Weitere Untersuchungen dazu sind im Gange. „Wir konnten in dem Projekt mit unserer Grundlagenforschung einen wichtigen Beitrag in Hinblick auf die Anwendung des Zements leisten. Die nächsten Schritte werden in Richtung genetischer Aufklärung und angewandte Forschung gehen“, so Klepal.

(ID:44210450)