Biologische Klebstoffe

Neues EU-Expertennetzwerk gegründet

Ob Salamander in nordamerikanischen Wäldern, neuseeländische Glühwürmchen oder winzige Tintenfische aus Thailand: Alle produzieren eigene Klebstoffe, um an Oberflächen anzuhaften, Beute zu fassen, sich zu tarnen oder zu verteidigen. Wie solche biologischen Klebstoffe funktionieren, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 30 Ländern in einem neu gegründeten europäischen Netzwerk.

Die Bauchflossen eines Schildfisches (Gobiesocidae) sind wie eine Art Saugscheibe geformt. Durch nanoskopisch kleine Härchen können sie auch unter Wasser auf extrem rauen Oberflächen haften. (Foto / Copyright: Stanislav N. Gorb)

Mithilfe dieser Erkenntnisse wollen sie biokompatible Klebemittel für Medizin und Industrie entwickeln, die zum Beispiel bei der Wundheilung und der Regeneration von Gewebe eingesetzt werden könnten. Der interdisziplinäre Zusammenschluss verbindet Biologie, Physik, Chemie und Ingenieurwissenschaften, koordiniert wird er von Prof. Stanislav N. Gorb von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Die europäische Initiative COST (Cooperation in Science and Technology) fördert das internationale Vorhaben mit 544000 Euro für vier Jahre (Projekt COST CA 15216).

„Über Millionen von Jahren hat die Evolution Haftstoffe und Nanostrukturen entwickelt, die selbst unter härtesten Umweltbedingungen funktionieren. Organismen können so Aufgaben bewältigen, die auf den ersten Blick unmöglich erscheinen“, erläutert Gorb vom Zoologischen Institut der CAU. Dazu gehören Insekten, die kopfüber an Decken laufen; Fische, die auch auf extrem rauen Oberflächen unter Wasser haften; Würmer, die aus großen Distanzen klebrige Fäden auf ihre Beute schießen oder Salamander, die sich vor Schlangenangriffen schützen, indem sie innerhalb von Sekunden deren Maul verkleben.

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Der Professor für Funktionelle Morphologie und Biomechanik leitet das neu gegründete EU-Netzwerk „European Network of Bioadhesion Expertise: Fundamental Knowledge to Inspire Advanced Bonding“ (ENBA). Unterstützt wird er von dem zweiten Partner aus Deutschland, Dr. Klaus Rischka vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Bremen. Wissenschaftlicher Stellvertreter ist Dr. Janek von Byern von der Universität Wien und dem Ludwig Boltzmann Institut für Experimentelle und Klinische Traumatologie.

Das interdisziplinäre Forschungsnetzwerk ENBA will für verschiedene Größenebenen dazu beitragen, biologische Klebstoffe und ihre Systeme zu verstehen und somit medizinische und industrielle Bioklebstoffe herzustellen. (Bild / Copyright: Janek von Byern)

Zunächst geht es in dem EU-Forschungsnetzwerk darum, die Vielfalt von bioadhäsiven Systemen zu identifizieren und zu charakterisieren. In einem zweiten Schritt wollen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen die Hafteigenschaften aus verschiedenen Perspektiven vom Makro- bis in den Nanobereich untersuchen. Langfristiges Ziel ist es, biologische Klebstoffe zu entwickeln, die in der Medizin und Industrie eingesetzt werden können.

„In diesem Forschungsverbund, den wir von Kiel und Wien aus koordinieren, kommen Expertinnen und Experten mit verschiedenen Fachgebieten und Methoden zusammen. Diese neuen Kooperationen ermöglichen, aus Grundlagenforschung anwendungsorientierte, biologisch inspirierte Produkte zu entwickeln“, so Gorb.

Beim ersten großen Netzwerktreffen am 6. bis 7. März im Naturhistorischen Museum Wien diskutieren Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Technik und Wirtschaft die Vielfalt und Funktionsweisen von biologischen Klebstoffen. Interessierten Museumsbesucherinnen und -besuchern zeigen sie außerdem, welche Klebemechanismen Tiere und Pflanzen nutzen und wie Roboter damit Wände hochklettern können.

Die europaweite Initiative COST (Cooperation in Science and Technology) für die wissenschaftliche und technologische Zusammenarbeit in Europa fördert seit 1971 länderübergreifende Forschungsnetzwerke. Sie richtet sich an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Fachrichtungen, um nationale Forschungsaktivitäten zu einem Thema auf europäischer Ebene zu vernetzen. COST wird aus Mitteln des europäischen Forschungsrahmenprogramms Horizont 2020 finanziert.

Kontakt:
Prof. Stanislav N. Gorb
Zoologisches Institut der Universität Kiel
E-Mail: sgorb@zoologie.uni-kiel.de

Dr. Klaus Rischka
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung Klebtechnik und Oberflächen
E-Mail: klaus.rischka@ifam.fraunhofer.de

Dr. Janek von Byern
Core Facility für Cell Imaging und Ultrastrukturforschung Ludwig Boltzmann Institut für Experimentelle und Klinische Traumatologie
Universität Wien
E-Mail: janek.von.byern@univie.ac.at

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