Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ei am Stiel

31.05.2012
Künstliche Seide: Forscher ahmen Eierstiele der Florfliege nach

Seide fasziniert nicht nur in der Mode, sondern auch in Wissenschaft und Technik, denn die hauchfeinen Insekten-Fäden stellen mit ihren herausragenden mechanischen Eigenschaften die meisten Fasern von Menschenhand locker in den Schatten. Deutsche Forscher haben sich jetzt von der Florfliege inspirieren lassen, die ihre Eier auf extrem zugfesten Stielen aus Seide ablegt. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, gelang ihnen die Herstellung künstlicher Eierstiele aus biotechnologisch erzeugten Proteinen nach dem Vorbild eines Eierstielproteins.


Forschern gelang die Nachbildung der seidenen Eierstiele der Florfliege. Das Material besitzt Potential als vielseitiger Werkstoff.
(c) Wiley-VCH

Florfliegen sind hellgrüne Insekten mit transparenten Flügeln, die in der Landwirtschaft zur Bekämpfung von Blattläusen eingesetzt werden. Um ihre eigene Brut vor Fraßfeinden zu schützen, legen Florfliegen ihre Eier auf hauchfeinen, aber sehr belastbaren Seiden-Stielen ab. Die Florfliege klebt dazu einen Tropfen Spinnlösung aus ihrem Hinterleib auf die Unterseite eines Blattes. Dann drückt sie ein Ei in den Tropfen und zieht es nach unten. Auf diese Weise zieht sie einen Faden, der innerhalb weniger Sekunden an der Luft aushärtet – das Ei hängt gut gesichert unter dem Blatt. Die Fäden sind wesentlich feiner als ein menschliches Haar, aber so fest, dass sie sich nicht unter dem Gewicht des Eis verbiegen, wenn man das Blatt umdreht.

Das Sekret der Florfliege besteht aus mehreren verschiedenen Proteinen. Eines der Proteine enthält einen Kernbereich, der aus mehrfach wiederholten ähnlichen Sequenzen besteht. Flankiert wird er von kleinen terminalen Domänen, die die Eigenschaften der Seidenproteine maßgeblich beeinflussen.

Thomas Scheibel und Felix Bauer von der Universität Bayreuth wollten einen Eierstiel mit möglichst identischen Eigenschaften nachbauen. Dazu entwarfen sie ein künstliches Eierstielprotein aus acht Wiederholungen eines 48 Aminosäuren langen Bausteins, der den Wiederholeinheiten des natürlichen Seidenproteins nachempfunden war. Die Endstücke übernahmen sie 1:1 von ihrem Vorbild. Die Forscher synthetisierten ein Gensegment, das für dieses künstliche Protein codiert und schleusten es in Bakterien ein, die es dann herstellten.

Die Stielbildung aus Seide nachahmend, tauchten die Forscher eine Pinzette in einen Tropfen einer Lösung des Proteins, zogen eine Faser aus dem Tropfen und hefteten das Ende des Stiels auf ein Stück Aluminiumfolie. Nach dem Trocknen zeigten sich die Stiele ähnlich zugfest und dehnbar wie ihre natürlichen Vorbilder. Bei hoher Luftfeuchte sind die Florfliegen-Eierstiele allerdings überlegen: Sie lassen sich bis auf das Sechsfache ihrer ursprünglichen Länge ausdehnen, ohne zu reißen. Der Grund ist eine spezielle ziehharmonikaartige Struktur weiterer Seidenbestandteile. Die Forscher sind zuversichtlich, auch diese demnächst noch abkupfern zu können.

Mögliche Anwendungen für zukünftige künstliche Seiden reichen vom Fahrzeugbau, etwa für Airbags, bis zu medizinischen Anwendungen, etwa für künstliche Nervenleitungen oder als Wirkstoffdepot.

Angewandte Chemie: Presseinfo 21/2012

Autor: Thomas Scheibel, Universität Bayreuth (Germany), http://www.fiberlab.de/

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201200591

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/

Weitere Berichte zu: Angewandte Chemie Eier Eierstiel Eierstielprotein Faser Florfliege Protein Seide Stiel Tropfen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Lichtgetriebene Nanomotoren - Erfolgreich gekoppelt
28.01.2020 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Warum Gesunde für Kranke so wichtig sind! – Vergleichsstudie geht Fibromyalgie-Syndrom auf den Grund
28.01.2020 | LWL-Universitätsklinikum Bochum der Ruhr-Universität Bochum

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: Schnellster hochpräziser 3D-Drucker

3D-Drucker, die im Millimeterbereich und größer drucken, finden derzeit Eingang in die unterschiedlichsten industriellen Produktionsprozesse. Viele Anwendungen benötigen jedoch einen präzisen Druck im Mikrometermaßstab und eine deutlich höhere Druckgeschwindigkeit. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein System entwickelt, mit dem sich in bisher noch nicht erreichter Geschwindigkeit hochpräzise, zentimetergroße Objekte mit submikrometergroßen Details drucken lassen. Dieses System präsentieren sie in einem Sonderband der Zeitschrift Advanced Functional Materials. (DOI: 10.1002/adfm.201907795).

Um nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Zuverlässigkeit ihres Aufbaus zu demonstrieren, haben die Forscherinnen und Forscher eine 60 Kubikmillimeter...

Im Focus: Wie man ein Bild von einem Lichtpuls macht

Um die Form von Lichtpulsen zu messen, brauchte man bisher komplizierte Messanlagen. Ein Team von MPI Garching, LMU München und TU Wien schafft das nun viel einfacher.

Mit modernen Lasern lassen sich heute extrem kurze Lichtpulse erzeugen, mit denen man dann Materialien untersuchen oder sogar medizinische Diagnosen erstellen...

Im Focus: Ein ultraschnelles Mikroskop für die Quantenwelt

Was in winzigen elektronischen Bauteilen oder in Molekülen geschieht, lässt sich nun auf einige 100 Attosekunden und ein Atom genau filmen

Wie Bauteile für künftige Computer arbeiten, lässt sich jetzt gewissermaßen in HD-Qualität filmen. Manish Garg und Klaus Kern, die am Max-Planck-Institut für...

Im Focus: Integrierte Mikrochips für elektronische Haut

Forscher aus Dresden und Osaka präsentieren das erste vollintegrierte Bauelement aus Magnetsensoren und organischer Elektronik und schaffen eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung von elektronischer Haut.

Die menschliche Haut ist faszinierend und hat viele Funktionen. Eine davon ist der Tastsinn, bei dem vielfältige Informationen aus der Umgebung verarbeitet...

Im Focus: Dresdner Forscher entdecken Mechanismus bei aggressivem Krebs

Enzym blockiert Wächterfunktion gegen unkontrollierte Zellteilung

Wissenschaftler des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden im Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC) haben gemeinsam mit einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

HDT-Tagung: Sensortechnologien im Automobil

24.01.2020 | Veranstaltungen

Tagung befasst sich mit der Zukunft der Mobilität

22.01.2020 | Veranstaltungen

ENERGIE – Wende. Wandel. Wissen.

22.01.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Lichtgetriebene Nanomotoren - Erfolgreich gekoppelt

28.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Warum Gesunde für Kranke so wichtig sind! – Vergleichsstudie geht Fibromyalgie-Syndrom auf den Grund

28.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kiss and Run: Wie Zellen ihre Bestandteile trennen und recyceln

28.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics