Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Krebse produzieren Superkleber der Meere

02.08.2010
Forschungsprojekt zum Einsatz des Klebstoffs von Rankenfüßern für Medizin und Industrie

Ist ihr das Besetzen von Schiffen, Felsen oder Bojen zu langweilig, lässt sich die gestielte Meereichel, Dosima fascicularis, an selbstgebauten Flößen durch die Ozeane treiben. Der marine Krebs aus der Familie der Rankenfüßer verwendet klebrige Substanzen zur Haftung – die in synthetischer Form das Interesse von Medizin, Industrie und Technik wecken. Waltraud Klepal von der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien untersucht in einem österreichisch-deutsch-irischen Forschungsprojekt Entstehung und Zusammensetzung des Klebstoffs dieser Meerestiere.

Rankenfüßer sind die Seefahrer unter den Meerestieren: Die Krebse setzen sich gerne auf Schiffsrümpfen fest und verlangsamen dadurch die Fahrtgeschwindigkeit. Spät wurde der mögliche Nutzen der Tiere entdeckt; der natürliche Superkleber, mit dem sich die Krebse an nahezu allen Flächen festheften können. Ursprünglich erkannt wurde er von der Zahnmedizin, vermutlich daher wird der Klebstoff auch "Zement" genannt. "Mittlerweile ist der Bereich möglicher Anwendungen und das Interesse der Industrie weiter gewachsen", erklärt Waltraud Klepal, Professorin der Core Facility für Cell Imaging und Ultrastrukturforschung an der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien. Mit ihrem Team untersucht die Biologin im Rahmen des FWF-Projekts (Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung) "Charakterisierung des Zements von Dosima fascicularis" die Entstehung und Zusammensetzung des Klebstoffs der gestielten Meereichel aus der Familie der Rankenfüßer.

Wasserfest

Um zu verstehen, wie diese Krebsart den Zement produziert, durchleuchtet Klepal die Tiere bis auf die kleinste Zelle: "Mit dem Elektronenmikroskop untersuchen wir die Zementdrüsen, das ausleitende Gangsystem und den Zement innerhalb und außerhalb der Zelle." Mit Semidünnschnitten von einem halben bis einem Mikrometer Dicke sowie Ultradünnschnitten von nur 60 bis 70 Nanometern erforscht das Team die Zementzelle im Detail. "Der weiche Zement erhärtet, sobald er nach außen gelangt – ähnlich einem Superkleber", erklärt Projektmitarbeiterin Vanessa Zheden. Nicht viele Klebstoffe sind bekannt, die im Wasser erhärten. Denn meist ist es problematisch, feuchte Oberflächen zu verkleben. Wodurch der Zement aushärtet, ist deshalb eine zentrale Frage des Projekts. "Handelt es sich um einen Zwei- oder Ein-Komponentenkleber, einen Reaktionsklebstoff – der eine chemische Reaktion zur Aushärtung benötigt –, eine Dispersion oder einen physikalisch abbindenden Klebstoff", erläutert Klepal die verschiedenen Möglichkeiten.

Mobile Krebse

Mit dem Sekret kann sich Dosima fascicularis aber nicht nur an Felsen, Schiffen oder Bojen – und somit an verschiedenen Oberflächenstrukturen – festheften. Sie hat im Laufe der Evolution gelernt, den Zement als Floß zu verwenden und sich damit im Wasser treiben zu lassen. "Das ist biologisch gesehen großartig", freut sich Klepal: "Die eigentlich festsitzenden Tiere, die sonst auf Wasser-bewegung angewiesen sind um sich ernähren und fortpflanzen zu können, werden auf diese Weise mobil." Möglich macht dies die Struktur des Zements, dessen Inneres mit kleinen Blasen gefüllt ist.

Aus der Natur in die Industrie

Sobald die Zusammensetzung des natürlichen Klebstoffs bekannt ist, kann er auf synthetischem Weg hergestellt werden. Neben der Zahnmedizin ist der Zement auch für die Allgemeinmedizin, die Chirurgie sowie die Tiermedizin interessant. "Der Klebstoff könnte bei der Heilung von Schnittwunden die Nähte oder bei Knochenbrüchen Nägel und Schrauben ersetzen", erklärt Klepal. Da der Klebstoff besonders widerstandsfähig, elastisch und komprimierbar ist, könnte er auch in Industrie und Technik – unter anderem für Unterwasserkonstruktionen – Anwendung finden.

Kooperation zwischen Österreich, Deutschland und Irland

Während sich die ForscherInnen in Wien um die Morphologie – Struktur und Form – der Tiere und deren Klebstoff kümmern, untersuchen die KooperationspartnerInnen am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung in Bremen den biochemischen Aufbau des Zements. Die Histochemie (Identifikation von chemischen Gruppen und Komponenten) wird an der National University of Ireland durchgeführt. Das Forschungsprojekt ist bis 2012 anberaumt.

Webseite Core Facility für Cell Imaging und Ultrastrukturforschung http://www.univie.ac.at/cius

Kontakt
Ao. Univ.-Prof. i.R. Dr. Waltraud Klepal
Core Facility für Cell Imaging und Ultrastrukturforschung
Universität Wien
1090 Wien, Althanstraße 14
T +43-1-4277-544 20
waltraud.klepal@univie.ac.at
Rückfragehinweis
Mag. Alexander Dworzak
Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien
1010 Wien, Dr.-Karl-Lueger-Ring 1
T +43-1-4277-175 31
alexander.dworzak@univie.ac.at

Alexander Dworzak | idw
Weitere Informationen:
http://public.univie.ac.at
http://www.univie.ac.at
http://www.univie.ac.at/cius

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln
24.07.2017 | Universität Potsdam

nachricht Pfade ausleuchten im Fischgehirn
24.07.2017 | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie