Nanofasern aus Blut

Materialwissenschaftler der Universität Jena erzeugen innovatives Material aus Naturstoff


Jena. Jeder kennt es: Einmal beim Gemüseschneiden in der Küche oder beim Rasieren nicht aufgepasst, und schon blutet es. Meist ist das nicht weiter tragisch, weil eine kleine Blutung rasch von selber aufhört. Hauptverantwortlich für die schnelle Blutstillung kleinerer Blessuren ist der Naturstoff Fibrinogen - ein Eiweißmolekül, das wir alle milliardenfach im Blut haben. Kommt ein Fibrinogenmolekül mit den Wundrändern in Berührung, fängt es an, sich zu verändern und sich mit anderen Fibrinogenmolekülen zu vernetzen. Dieses Netzwerk schließt die Wunde und zieht die Wundränder zusammen - der bekannte Schorf entsteht auf der Wunde, und sie kann heilen. "Die Vernetzung des Fibrinogen bei Verletzungen des Körpers ist ein sehr komplexer Prozess, bei dem viele weitere Faktoren präsent sein müssen", erläutert Klaus D. Jandt, der Direktor des Instituts für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Friedrich-Schiller-Universität diesen Prozess.

Abb.: Einzelne Nanofaser aus Fibrinogen, aufgenommen mit dem Raster-Sondenmikroskop. (Bild: IMT)

Dass sich aus dem natürlichen Eiweißmolekül Fibrinogen auch neue Nano-Materialien auf Naturstoffbasis herstellen lassen, zeigen Gang Wei und Jandt vom IMT jetzt in der aktuellen Ausgabe der renommierten amerikanischen Fachzeitschrift "Biomacromolecules". "Dazu haben wir das Fibrinogen zunächst in einem Glas Wasser gelöst und dann diese Lösung einer schwachen Säure ausgesetzt", erläutert Wei. Das Ergebnis dieser Behandlung sind feine, lange Nanofasern aus Fibrinogen, die nur zehntausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares haben. "Dass sich diese Fasern ohne die vielen komplexen Faktoren bilden, die normalerweise im Körper anwesend sind und bei Verletzungen für die Vernetzung des Fibrinogens verantwortlich sind, ist ganz erstaunlich", sagt Wei vom IMT.

Diese Nanofasern funktionalisierte Wei weiter mit Hydroxyapaptit-Nanokristallen, wie sie ganz ähnlich im natürlichen Knochen vorkommen. Netzwerke aus den neuen Nanofasern sollen in Zukunft als ein neues Material zur Regeneration von Knochen und Knorpel genutzt werden. "Dadurch ist das Tor für eine ganz neue Generation von funktionellen Materialien für die Medizintechnik, die Nanoelektronik oder die Optik aufgestoßen, die auf natürlichen Stoffen und Bauprinzipien basieren", ist sich Jandt sicher und ergänzt: "Diese biomimetischen Prinzipien werden die Werkstoffe der Zukunft entscheidend bestimmen".

Universität Jena


Weitere Infos:

• Originalpublikation:
  G. Wei, J. Reichert, J. Bossert, K. D. Jandt: "Novel Biopolymeric Template for Nucleation and Growth of Hydroxyapatite Crystals on Self-Assembled Fibrinogen Fibrills". Biomacromolecules 9 3258-3267 (2008)
  

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