Von der Natur abgeschaut: Forscher haben einen Superklebstoff nach dem Vorbild von Miesmuscheln hergestellt. Dafür programmierten sie Darmbakterien so um, dass sie ein Haftprotein produzieren, mit dem sich die Muscheln normalerweise am Meeresboden festhalten. Der Clou: Die Klebewirkung der Substanz lässt sich mit Licht punktgenau anschalten. Angewendet werden könnte der biologische Leim künftig zum Beispiel zum Kleben von gebrochenen Knochen.
Miesmuscheln siedeln sich mit Vorliebe in den turbulenten Gezeiten- und Schelfbereichen des Meeres an. Dort müssen sie starken Strömungen und dem Salzwasser standhalten. Eine echte Herausforderung. Denn überleben können die Muscheln nur, wenn sie fest genug am Untergrund haften. Dank eines genialen Patents der Natur gelingt ihnen das jedoch selbst unter solch widrigen Bedingungen problemlos.
Ihr Geheimnis: Die Muscheln produzieren einen Kleber, den sie in Form von sogenannten Byssusfäden an ihren Füßen ausscheiden. Der wichtigste Bestandteil dieses Proteinklebers ist die Aminosäure 3,4-Dihydroxyphenylalanin, kurz „DOPA“ genannt. Sie reagiert unter Bedingungen, wie sie im Meerwasser herrschen, zu einer quervernetzten Molekülmatrix und ermöglicht es den Tieren, sich an beinahe jeder Oberfläche festzuhalten.
Bakterien als Chemiefabrik
Die erstaunlichen Klebeeigenschaften der von den Muscheln produzierten Substanz sind auch für die Medizin interessant. Denn Wissenschaftler suchen schon länger nach biokompatiblen Klebstoffen, die eines Tages Nadel, Faden, Platten und Schrauben ersetzen und zum Beispiel Knochenfragmente zusammenkleben könnten. Doch die Isolierung des Bio-Leims aus Muscheln und anderen natürlichen Quellen ist ineffizient, teuer und mit Leid für die Tiere verbunden. Eine elegante Alternative wäre es daher, den Klebstoff künstlich herzustellen.
