Spinnenseide in der Medizin: Herstellung, Aufbau & Eigenschaften

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Spinnenseide hat erstaunliche Eigenschaften. Dies kann jeder bestätigen der mal beobachtet hat, wie ein Insekt in voller Geschwindigkeit von einem Spinnennetz aufgehalten wurde. Spinnenseide ist außerordentlich dehnbar und sehr reißfest. Wenn man das Gewicht als Maßstab zugrundelegt, ist die Seide der Spinnen in etwa so beanspruchbar wie Stahl und so dehnbar wie Gummi. Dadurch ist Spinnenseide für viele Wirtschaftszweige interessant geworden. Besonders für die Medizin. Ein Unternehmen dass in diesem Bereich mit großem Erfolg als Produzent betätigt ist die Firma AMSilk.

Wie wird Spinnenseide hergestellt?

Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten um Spinnenseide zu gewinnen. Bei der ersten Variante greift man direkt auf die Spinnen zurück. Hierbei werden jedoch nicht die Netze an sich verwendet, sondern die Spinne wird praktisch “gemolken”. Dazu werden die Spinnen fixiert und man zieht mit einer Pinzette den Spinnenfaden langsam ab. Dieser wird dann von einer speziellen Maschine aufgerollt. Alles in Allem jedoch eine recht komplizierte und langwierige Angelegenheit.

Die zweite Möglichkeit ist, die Seide im Labor herzustellen. Ein auf diesen Bereich spezialisiertes Unternehmen ist die Firma AMSilk. Dort übernehmen Bakterien die Herstellung in einem Reagenzglas. Diese Art der Herstellung nennt man auch Biotechnologie.

Ziel ist es, auf künstliche Art Spinnenseide her zu stellen, welche die gleichen Eigenschaften wie natürliche Seide hat oder diese noch übertrifft. Im Anschluß an die direkte Produktion werden die Bakterien in einem speziellem Verfahren von den Seidenproteinen getrennt.

Bereits im Jahr 2010 konnte die molekulare Grundstruktur eines Fadens aus der Seide der Spinne bestimmt werden. Ein Jahr später konnte aufgezeigt werden, auf welchen Mechanismen die enorme Belastbarkeit des Materials beruht. Ausgestattet mit diesem Wissen waren die Forscher in der Lage, die Seide im Labor nachzubauen. Seit dem Jahr 2103 ist auch möglich, diese im größeren Stil herzustellen.

Aufbau der Spinnenseide

Spinnenseide besteht hauptsächlich aus den Strukturproteinen Fibroin und Sericin. Wobei das Fibroin den Hauptanteil ausmacht. Fibroin ist ein langkettiges Faserprotein (β-Keratin). Das Sericin ist eine Matrix, in der sich die Moleküle des Fibroin nach dem Auspressen aus dem Leib der Spinnen bewegen und aneinander lagern. Sericin übernimmt also praktisch die Formgebung, während das Fibroin für die Eigenschaften der Fäden verantwortlich ist.

Mit Hilfe von Röntgenstrukturanalysen konnte der molekulare Aufbau der Seide untersucht werden. Diese Untersuchungsmethode hat aufgezeigt, dass die Fäden aus zwei Bereichen bestehen. Einmal einen ungeordneten (amorphen) und eine geordneten (kristallinen) Bereich. So konnte die Orientierung, Form und Ausdehnung der Kristallite genau bestimmt werden. Vorreiter auf diesem Gebiet ist ebenfalls das Unternehmen AMSilk.

Eigenschaften der Spinnenseide

Die Seide der Spinnen hat Eigenschaften, die besonders in der Medizin sehr geschätzt werden. Bedingt durch ihren molekularen Aufbau gibt es keinerlei allergische Reaktionen, wenn Spinnenseide in den Körper eingebracht wird. Dies macht die Seide der Spinnen zu einem idealem Material, das sich zum Beispiel bei mikrochirurgischen Eingriffen als Nahtmaterial eignet. Aber auch zur Heilung von durchtrennten Nerven ist die Seide gut geeignet. Im Tierexperiment gelang es, eine Strecke von sechs Zentimetern mit Spinnenseide zu überbrücken, an der später ein neuer Nerv entlangwuchs.

Ein weiterer Vorteil ist, dass sich das Material nach einer gewissen Zeit im Körper von selbst auflöst. Es gab Versuche Silikonimplantate in Spinnenseide zu verpacken. Dies verhinderte sonst übliche Komplikationen mit großem Erfolg. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Seide problemlos sterilisiert werden kann.


Bildnachweis: © morguefile.com – marykbaird

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Klaus Müller-Stern (25) studiert aktuell Maschinenbau, beschäftigt sich daneben jedoch schon lange mit allen Aspekten rund um Selbstständigkeit und Unternehmensgründung. Eloquent und scharfsinnig bringt er Themen wie Social Media oder den Finanzsektor auf den Punkt. Darüber hinaus blickt der passionierte Laufsportler in seinen Beiträgen hinter die Kulissen erfolgreicher Startup-Firmen.

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Klaus Müller-Stern (25) studiert aktuell Maschinenbau, beschäftigt sich daneben jedoch schon lange mit allen Aspekten rund um Selbstständigkeit und Unternehmensgründung. Eloquent und scharfsinnig bringt er Themen wie Social Media oder den Finanzsektor auf den Punkt. Darüber hinaus blickt der passionierte Laufsportler in seinen Beiträgen hinter die Kulissen erfolgreicher Startup-Firmen.

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