Klebt wie Miesmuschel

mp | Gute Ingenieure schauen auf die Natur und nutzen die besten Errungenschaften für ihre Entwicklungen. „Bionik“ nennt sich diese Idee, Beispiele dafür sind Saugnäpfe, die den Kraken nachempfunden sind. Oder der Klettverschluss, der schon die Klette im Namen trägt. Die Miesmuschel wurde dabei bisher vernachlässigt, obwohl sie wie die Krake oder die Klette eine Sache sehr gut kann: kleben bleiben. Und zwar insbesondere an festen Oberflächen wie Felsen, einem Schiffsrumpf, Steg oder einer Boje. Das Geheimnis der Miesmuschel ist ein Pro­tein, das reich ist an Dihydroxyphenylalanin, kurz DOPA, das auch in der Parkinsonbehandlung essenziell ist. DOPA unterscheidet sich von Dopamin nur dahingehend, dass es eine zusätzliche Carbonsäuregruppe trägt. Unter Wasser vernetzen sich die DOPA-Gruppen zu einem haftenden Netzwerk.

Wissenschaftler am Potsdam Science Park und vom Fraunhofer-Institut machten diese Eigenschaft für die Medizintechnik nutzbar: Sie entwickelten einen Kleber, der aus einem Polymer mit Dopamin-Bausteinen besteht. Er soll als Beschichtung auf Implantaten dazu führen, dass Prothesen und Co. besser mit dem Körper verwachsen. Die Forscher entwickelten ihren Miesmuschel-Kleber bereits mehrfach weiter: Sie versetzten ihr Polymer zusätzlich mit Proteinen und Signalmolekülen, die gezielt das Knochenwachstum anregen können. Weiterhin konnten sie ihr Polymer gezielt vernetzen – und somit druckbar machen. In einem Versuch beschichteten sie per 3D-Drucker ein Hüftgelenk aus Titan mit dem Kleber. Die Idee: Mit dieser Weiterentwicklung kann jedes personalisierte Implantat beschichtet und haftfähig gemacht werden. Eine Weiterentwicklung haben die Forscher bereits im Sinn: Sie wollen den Kleber so verändern, dass die adhäsive Wirkung gezielt angeschaltet, aber auch abgeschaltet werden kann. Nur für den Fall, dass ein Chirurg das Implantat falsch platziert. |