Muschelkleber
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Polymerforschung Kommt jetzt der Wunderkleber aus der Muschel?

Ob löchriger Felsen oder glatter Schiffsrumpf: Miesmuscheln kleben fest an jeglichen Oberflächen, selbst unter Wasser. Kein Wunder, denn sie verfügen über einen Spezialkleber. Viele Versuche hat es in den letzten Jahren gegeben, sich das zu Nutze zu machen. Einen ersten Erfolg gab es bereits 2012, als deutsche Forscher einen Super-Wundkleber auf Muschel-Basis präsentierten. Seitdem ist es still geworden um den Muschelkleber. Doch jetzt gibt es neue Hoffnung.

Muschelkleber
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Der Klebstoff, mit dem sich zum Beispiel Miesmuscheln an Steinen oder Wrackteilen festhalten, scheint perfekt für medizinische Zwecke: Ungiftig, wassertauglich und selbstheilend. Das Geheimnis steckt in der Aminosäure DOPA. Sie reagiert unter Bedingungen, wie sie im Meerwasser herrschen, zu einer quervernetzten Molekülmatrix. Und genau die macht den Kleber so wasserfest und stark haftend, und sie sorgt auch dafür, dass er sich ganz unterschiedlichen Oberflächen anpasst. DOPA bindet mehrwertige Metallionen des Meerwassers, z.B. Eisenionen, und kann so seine selbstheilende Wirkung entfalten: Risse und Schnitte schließen sich mit dem Superkleber also ganz von selbst. Bei so vielen guten Eigenschaften liegt es nahe, dass wir uns abschauen, was Mutter Natur da zustande bringt, und es uns zunutze machen.

Das Geheimnis steckt in der Struktur

Gebäude des Max-Planck-Institut für Polymerforschung.
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Am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz war es bereits 2012 gelungen, den Superkleber nachzubauen. Chemikerin Aránzazu del Campo und ihr Team hatten dafür vierarmige sternförmige Polymere hergestellt, einen chemischen Stoff aus großen Molekülen also. An die Enden der Molekülstrukturen knüpften sie Nitrodopamin-Gruppen. Diese Gruppen sind mit DOPA verwandt und haben die gleichen Vorzüge: Haltbarkeit unter Wasser und Selbstheilungseigenschaften. So wuchs zum Beispiel unter Laborbedingungen ein zerschnittenes Gel aus dem neuen Material innerhalb weniger Minuten wieder zusammen. Der künstlich hergestellte Kleber hat noch einen weiteren Vorteil: Die Moleküle lassen sich durch Einstrahlung von UV-Licht spalten - der Kleber wird damit wiederablösbar.

Hoffnung für die Medizin

Blutende Wunde an einem Knie
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Das Mainzer Team hat also den Grundstein für eine wassertaugliche, selbstheilende, gut verträgliche Klebstoffklasse gelegt. Und damit vor allem für den medizinischen Einsatz Hoffnung geweckt. Wieder ablösbare Gelpads könnten die Wundheilung beschleunigen. Als Wundkleber, der sich auch wieder ablösen lässt, könnte er verhindern, dass bei mehrmaligen Operationen immer neu geschnitten werden muss. Implantate, wie künstliche Herzklappen, müssten nicht mehr mit dem körpereigenen Gewebe vernäht werden sondern könnten geklebt werden. Wunden ließen sich während einer Operation schnell schließen. Selbst bei Brandwunden könnte künftig dank des Muschelklebers auf Klammern und Faden verzichtet werden, und da der Muschelsuperkleber unterschiedlichste Materialien verbindet, könnte er sogar bei Knochenbrüchen zum Einsatz kommen.

Partner aus der Industrie

Auch wenn der Nachbau des Muschelklebers unter Laborbedingungen gelungen ist, ist er bis heute noch nicht praktisch im Einsatz. Ändert sich das jetzt? Klar ist: es wird weiter geforscht. Nach den Polymerforschern in Mainz sind jetzt auch die Wissenschaftler vom Leibniz Institut für Neue Materialien in Saarbrücken dabei. Auf Nachfrage des MDR gaben sie an, dass sie derzeit keine Aussagen über einen möglichen Zeitrahmen machen könnten, bestätugten jedoch, dass weitere Partner an dem Projekt arbeiten. Bis solch eine Innovation Marktreife erreicht, gehen mitunter viele Jahre ins Land. Um genau diese Jahre auch wirtschaftlich durchzuhalten und in der Entwicklung weiter voranzukommen, kooperiert das Forscherteam inzwischen mit Unternehmen aus der Industrie. Und genau deshalb wird derzeit über den Stand der Dinge und den Termin einer möglichen Markteinführung Stillschweigen gewahrt.

Warum heißt die Miesmuschel eigentlich Miesmuschel? Anders als die meisten ihrer Verwandten lebt sie nicht einzeln versteckt im Boden, sondern bildet große Kolonien. Damit sie nicht durch die Strömung auseinandergetrieben werden, halten sich die einzelnen Tiere mit Eiweißfäden aneinander fest. Auf diesem Geflecht siedeln sich gern auch Grünalgen an. Dann sieht es aus, als sei die Kolonie mit Moos überzogen. "Moos" heißt auf Plattdeuscht "Mies". Daher der Name: Miesmuschel. Er verweist also auf das Aussehen, nicht etwa auch schlechte Eigenschaften.

Über das Thema Muscheln berichtet LexiTV im Fernsehen | 07.02.2017 | 15:00

Zuletzt aktualisiert: 07. Februar 2017, 08:44 Uhr