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"Die entscheidende Eigenschaft unseres Materials ist die Kombination von sehr starker Klebekraft und der Fähigkeit, Belastung aufzufangen. Diese beiden Merkmale waren bisher noch in keinem Klebstoff vereint", sagt Dave Mooney vom Wyss Institute der Harvard University in Cambridge, der Leiter des Forscherteams. Die Gewebe innerer Organe haben eine feuchte Oberfläche und einige verändern ihre Form durch Körperaktivitäten. Das erschwert den erfolgreichen Einsatz herkömmlicher Klebstoffe in der Medizin. Zudem sind Kleber aus Cyanacrylat, die die stärkste Haftkraft entfalten, für menschliche Zellen toxisch. Die Forscher entwickelten zunächst ein Hydrogel aus Alginat und Polyacrylamid, das beliebig verformbar und äußerst dehnbar war. Dieses Material beschichteten sie mit einem Biopolymer aus Chitosan oder Polyallylamin, das – in Analogie zum Schneckenschleim – aufgrund zahlreicher Aminogruppen positiv geladen war. Die äußerst feste Klebewirkung dieser Schicht beruhte auf drei Mechanismen: der elektrostatischen Anziehung zu negativ geladenen Molekülgruppen von Zelloberflächen, auf festen chemischen Verbindungen und auf einer physikalischen Verankerung im anderen Material.
In Wien findet derzeit eine Konferenz statt, bei sich hundert Wissenschaftler mit solchen biologischen Klebstoffen und deren Funktionsweise auseinandersetzen. "Und sie werden diskutieren, wie teilweise giftige Klebstoffprodukte, die in der Medizin und Kosmetik verwendet werden, durch natürliche und ungiftige biologische Produkte ersetzt werden können", heißt es in einer Mitteilung der Universität Wien. Jeder Klebstoff ist einzigartig Manche, wie etwa ein Muschel-Kleber zum Verschließen kleiner Risse einer Fruchtblase, werden schon jetzt eingesetzt. "Wir hangeln uns Schritt für Schritt voran", erklärte Konferenzsprecher Janek von Byern vom Ludwig Boltzmann Institut für Experimentelle und Klinische Traumatologie in einer Meldung der Nachrichtenagentur dpa. Beispielsweise sei noch immer nicht klar, welche Stoffe für die Klebrigkeit von Schneckenschleim verantwortlich seien. "Jeder Klebstoff ist in seiner Zusammensetzung und Verwendung einzigartig", sagte Norbert Cyran von der Universität Wien.
Diese Infektion löst entzündliche Prozesse aus, und dadurch tun sich in der Abdichtung der Blutgefäße Lücken auf. Blutflüssigkeit tritt aus, lebensgefährliche Organschwellungen und Blutungen im Gewebe können die Folgen sein. Bislang gibt es kein Mittel, um allzu durchlässige Blutgefäße abzudichten. Dabei wäre das sehr hilfreich, etwa bei der Behandlung von Patienten mit Wasser in der Lunge oder mit allergisch bedingten Organschwellungen. Kleine Peptide sorgen für Zusammenhalt Ein Schritt in diese Richtung ist Forschern vom Institut für Anatomie und Zellbiologie der Universität Würzburg gelungen: Sie haben kleine Peptid-Moleküle entwickelt, die den Zusammenhalt zwischen den lebenswichtigen VE-Cadherin-Haftproteinen stärken. Das stabilisiert die Abdichtung von Blutgefäßen gegenüber entzündlichen Reizen. Wie die Peptid-Moleküle wirken? Wie Klebstoff: Sie verbrücken die Haftproteine miteinander, weil sie nach dem Vorbild der Struktur konstruiert sind, mit deren Hilfe sich die VE-Cadherine eng aneinanderschweißen.
Bund fördert Start-up dextrinova mit 460. 000 Euro Da erste Praxistests mit dem biologisch abbaubaren Superkleber erfolgreich verlaufen sind, möchte sich Wotschadlo mit ihrer Entwicklung nun selbstständig machen. Gemeinsam mit Kollegen des Jenaer Instituts für organische Chemie plant sie, das Unternehmen dextrinova zu gründen. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt im Rahmen des sogenannten Exist-Programms die nächsten anderthalb Jahre mit 460. 000 Euro, damit die Forscher den Biokleber möglichst schnell zur Marktreife weiterentwickeln. Auf dem Gebiet der Medizintechnik zählt eine Entwicklung aus Bremen zu den Konkurrenten des Jenaer Klebstoffs. Forscher des Fraunhofer-Instituts für angewandte Materialforschung (IFAM) haben es mittlerweile nämlich geschafft, die wichtigsten Bestandteile des Klebstoffs der Miesmuschel zu synthetisieren. In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Darmstadt entwickeln sie derzeit ein Haftgel für Zahnärzte und Kieferchirurgen.
Dabei fanden sie heraus, dass die Bindung bei allen Geweben deutlich stärker als bei anderen medizinischen Klebstoffen war. Auch zwei Wochen nach einer Implantation in Ratten oder um ein Loch in einem Schweineherz abzudichten, behauptete der Kleber seine Stabilität und Bindung, sagen die Mediziner. Darüber hinaus verursachte der Klebstoff keine Gewebeschädigung oder Adhäsionen an dem umliegenden Gewebe, wenn er bei einer Leberblutung bei Mäusen eingesetzt wurde. Klebstoff hat zahlreiche Einsatzmöglichkeiten im medizinischen Bereich Ein solches Hochleistungsmaterial hat zahlreiche Einsatzmöglichkeiten im medizinischen Bereich. Entweder als ein Pflaster oder als injizierbare Lösung für tiefere Verletzungen. Es kann auch verwendet werden, um medizinische Geräte an ihre Zielstrukturen anzubringen, wie beispielsweise einen Aktuator zur Unterstützung der Herzfunktion. Zukünftige Einsatzmöglichkeiten? Der Autor Dr. Adam Celiz erklärt weiter:"Wir können diese Klebstoffe aus biologisch abbaubaren Materialien herstellen, so dass sie sich zersetzen, sobald sie ihren Zweck erfüllt haben.