Wenn Bakterien Spinnenseide herstellen
Dr. Thomas Scheibel
Lehrstuhl für Biomaterialien, Universität Bayreuth
(früher TU München)
Titel des Projektes: "Rekombinante Herstellung und Verspinnung von Spinnenseide"
Email: thomas.scheibel@fiberlab.de
Mehr Informationen: www.fiberlab.de
Kurzbeschreibung
Spinnenseide ist ein wahres Wunder der Natur – zehnmal dünner als menschliches Haar, doch zwanzigmal stärker als Stahl und gleichzeitig elastischer als Gummi. Für eine ganze Reihe von medizinischen und technischen Anwendungen wäre dieser Naturstoff daher ideal. Alle Bemühungen, diesen Naturstoff industriell zu nutzen, scheiterten bisher daran, dass sich Spinnenseide nicht einfach nachbauen lässt. Wildspinnen in Gefangenschaft als Produktionsorganismen im großen Maßstab einzuspannen, ist ebenfalls nicht möglich, weil sie kannibalische Verhaltensweise zeigen.
Thomas Scheibel von der TU München hat sich deshalb in den Kopf gesetzt, dieses Problem mithilfe biotechnologischer Verfahren anzugehen. Seit 2001 ist der genetische Aufbau der Spinnenseide theoretisch bekannt, aber erst dem Deutschen gelang es, dieses Wissen gezielt einzusetzen. Im Jahr 2004 brachte er Schmetterlingszellen dazu, Spinnenseiden-Eiweiße künstlich herzustellen. Dafür schleuste er die entsprechenden Gene in die Zellen ein. Dieses Verfahren übertrug er schließlich auf Bakterien, die sich für eine industrielle Herstellung besser eignen. Der Forscher schaffte es, die Mikroorganismen so gentechnisch zu verändern, dass sie Seidenfasern im Kilogramm-Maßstab produzieren können.
Im Rahmen der Machbarkeitsstudie des Bionik-Ideenwettbewerbes konnte Scheibel nun auch den zweiten Schritt seiner Spinnenseiden-Produktion optimieren: Nach der Herstellung der Eiweißmasse durch die Bakterien muss nämlich noch das Spinnen erfolgen. Gemeinsam mit Ingenieuren hat Scheibel das Problem jedoch gelöst - ebenfalls nach dem Vorbild der Natur, der Spinnendrüse. Dies hat auch die Jury des Ideenwettbewerbs überzeugt und den Forscher für die zweite Förderrunde ausgewählt. Mit dem Geld soll nun im Rahmen des bereits gegründeten Unternehmens AMSilk eine Demonstrationsanlage gebaut werden, um die Spinnenseide im Industriemaßstab zu produzieren.
