Wissenschaftler erzeugen innovatives Material aus Naturstoff Nanofasern aus Blut - scinexx | Das Wissensmagazin
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Wissenschaftler erzeugen innovatives Material aus Naturstoff

Nanofasern aus Blut

Einzelne Nanofaser aus Fibrinogen, aufgenommen mit dem Raster-Sondenmikroskop. © IMT

Dass sich aus dem im Blut vorkommenden Eiweißmolekül Fibrinogen neue Nanomaterialien herstellen lassen, haben jetzt Jenaer Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Biomacromolecules“ gezeigt. In ihrem Experiment lösten sie das Fibrinogen zunächst in einem Glas Wasser und setzten diese Lösung anschließend einer schwachen Säure aus. Ergebnis: feine, lange Nanofasern aus Fibrinogen, die nur zehntausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares besitzen.

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.

Komplexer Prozess

„Die Vernetzung des Fibrinogen bei Verletzungen des Körpers ist ein sehr komplexer Prozess, bei dem viele weitere Faktoren präsent sein müssen“, erläutert Professor Klaus D. Jandt vom Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Universität Jena diesen Prozess.

Jandt und sein Kollege Gang Wei ist es nun gelungen, in einem einfachen Experiment ein innovatives Nanomaterial aus dem Naturstoff zu erzeugen. „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.

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Lockeres Netzwerk aus Fibrinogen-Nanofasern, aufgenommen mit dem Raster-Sondenmikroskop. © IMT

Neues Material für Knochen und Knorpel

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“.

(idw – Universität Jena, 20.11.2008 – DLO)

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