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Medizinische Muschelproteine - Der Natur nachempfundene Klebstoffe helfen heilen

Medical mussel proteins: Adhesives based on nature help heal
 
: Rischka, K.; Grunwald, I.

Farbe und Lack 114 (2008), No.7, pp.38-40
ISSN: 0014-7699
German
Journal Article
Fraunhofer IFAM ()
Klebstoff; Biometrie; Schalentier; Protein; Proteindesign; chemische Vernetzung; Oxidation; enzymische Oxidation; In-vitro Verfahren; Salzwasser; Umgebungsbeständigkeit; Medizintechnik; Bioverträglichkeit; medizinische Anwendung; Nachbildung

Abstract
Die gemeine Miesmuschel (Mytilus edulis) bildet dauerhafte, feste Klebverbindungen in Wasser. Die Muschel haftet mit Byssusfäden über eine Plaque (Klebstoffpunkt) am Substrat. Die Plaque besteht hauptsächlich aus als Mytilus edulis foot protein (Mefp) bezeichneten Proteinen und ist das biologische Analogon zu einem technischen Klebstoff. Eine zentrale Rolle spielt Mefp-1, das aus Folgen von zehn Aminosäuren besteht. Diese Dekapeptideinheit wiederholt sich etwa 75- bis 80-mal und enthält nach der Biosynthese enzymatisch modifizierte Aminosäuren wie Hydroxyprolin (Hyp) und Dihydroxylphenylalanin (Dopa). In der Natur initiiert eine Catechol-Oxidase die Quervernetzung enzymatisch (Härtungszeit etwa drei Minuten). In vitro startet die Härtung durch oxidierende Agenzien wie NaJO4 oder H2O2. In den vergangenen Jahren wurden verschiedene Ansätze verfolgt, die Potenziale des Muschelklebstoffs und seiner Einzelkomponenten für den Menschen nutzbar zu machen. Hybridsysteme, basierend auf synthetischen Polymeren und der Dopa-Aminosäure, wurden für die Herstellung von Hydrogelen für medizinische Applikationen synthetisiert. Zuasmmenfassung: Die Miesmuschel bildet dauerhafte, feste Klebverbindungen in Salzwasser. Dabei sorgen Proteine für gute Haftung an verschiedenen Untergründen. In der Natur wird das Kleben enzymatisch initiiert, in vitro startet die Härtung durch oxidjerende Agenzien wie NaJO4 oder H2O2. Miesmuschelproteine können ein Ansatz bei der Entwicklung medizinischer Klebstoffe sein.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-77924.html