Biotechnologie
Spinnenseide nach Maß

Spinnenseide gilt als Material der Zukunft: Es ist extrem dehnbar, reißfest, umweltverträglich abbaubar und löst keine Allergien aus. Doch wer die Hochleistungsfasern industriell nutzen will, stößt schnell an natürliche Grenzen: Als Nutztiere sind Spinnen nämlich denkbar ungeeignet. Mittels Gentechnik haben Münchener Forscher jetzt die kostbaren Fasern nachgebaut.

MÜNCHEN. Die Natur ist der beste Lehrmeister. Thomas Scheibel hat bei ihr abgeschaut: Der Biochemiker entwickelte an der Technischen Universität München (TUM) ein Verfahren, mit dem Spinnenseide biotechnologisch hergestellt und industriell verwendet werden kann. Der Bedarf ist da, denn Spinnenseide ist extrem dehnbar, reißfest, umweltverträglich abbaubar und löst keine Allergien aus. Das Problem war bisher aber, dass Spinnen als Nutztiere ungeeignet sind. Der Versuch, sie in Massen zu halten, scheitert regelmäßig an den kannibalischen Gelüsten der Vielbeiner.

Kern von Scheibels Methode, die er kürzlich auf dem Symposium „Nanotechnologie – Hype oder Chance zur Wertsteigerung?“ an der TUM vorstellte, ist die Zerlegung der Spinnen-Gene, die die Bauanleitung für die Seide enthalten, in Teilsequenzen. Anschließend verknüpft er diese zu neuen, künstlichen Bauplänen. Scheibel kann so nicht nur die Seidenproteine nachbauen, sondern auch neue Proteine zusammenstellen, deren Eigenschaften von der Reihenfolge, Art und Summe der benutzten Genbestandteile bestimmt werden. Die natürlichen Eigenschaften von Spinnenseide kombiniert er also mit zusätzlichen Eigenschaften.

So konstruiert Scheibel maßgeschneiderte Präzisionsproteine – jeweils passend zu ihrem Einsatzgebiet, etwa als Hochleistungsfaser oder als Implantatbeschichtung in der Medizintechnik. Mit den Seidenproteinen können nicht nur Fäden, sondern auch Filme oder Mikrokapseln hergestellt werden.

Scheibel, inzwischen an der Universität Bayreuth tätig, hat für die Herstellung der Seide die AMSilk GmbH aus der TU München herausgegründet. Der Wissenschaftler und sein Team aus Physikern, Chemikern, Biologen, Biochemikern, Pharmazeuten, Verfahrenstechnikern und Maschinenbau-Ingenieuren wurden mehrfach geehrt, unter anderem mit einer Anerkennung beim Bayerischen Innovationspreis und beim bundesweiten Businessplan-Wettbewerb Science4Life.

Inzwischen erforscht Scheibel in Bayreuth die Muschelseide, ein fadenförmiges Sekret, das einige Muscheln produzieren. Mit diesen Fäden halten sie sich am Untergrund fest – und das bei extremen Temperaturschwankungen und vor allem unter Zug und Druck der Gezeiten. Die Proteine der Muschelseide ähneln nicht nur den Proteinen in der Spinnenseide, sondern auch den menschlichen Eiweißen in Zähnen, Haut, Knochen und Knorpel.

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