Krebszement als Superkleber

In jahrelanger Arbeit haben Forscher einen natürlichen Superkleber analysiert, den der Rankenfußkrebs produziert. Das Tier haftet sich mit seinem Zement bombenfest an viele Materialien und baut damit sogar eigene Floße.

Im Rahmen des vom Wissenschaftsfonds FWF unterstützten Projekts stießen Biologen um Waltraud Klepal von der Fakultät für Lebenswissenschaften der Uni Wien auf erstaunliche Eigenschaften des schaumartigen Hydrogels, das der Rankenfußkrebs Dosima fascicularis in relativ großen Mengen produziert. Abseits seiner guten Hafteigenschaften ist das Sekret auch elastisch und hat aufgrund seiner porösen Struktur eine stoßdämpfende Wirkung.

Rankenfußkrebs hängt kopfüber
Ingo Grunwald

Diese Kombination aus günstigen Eigenschaften, zusammen mit dem Befund der Wiener Forscher, dass er keine Giftstoffe enthält, mache den aus 92 Prozent aus Wasser sowie aus Proteinen und Kohlenhydraten zusammengesetzte flexiblen und wasserfesten Zement zum Kandidaten für mehrere Anwendungen. „In der Orthopädie könnte es als eine Art Dämpfungskissen, etwa als Bandscheibe eingesetzt werden“, erklärt Klepal in einer Mitteilung.

Schichtweiser Aufbau

Die nur wenige Zentimeter großen Tiere jedenfalls setzen das Sekret nicht nur als Klebstoff ein, mit dem sie sich an ein fixes Objekt anheften. Sie surfen auch kopfüber an Flößen angeheftet durch das Meer, die sie damit teilweise selbst bauen. „Das Floß entsteht dann, wenn sich Dosima als Larve zum Beispiel an einem kleinen Stück Seegras festheftet und als erwachsenes Tier dieses mit Zement umschließt“, so Klepal. Dieses kann bis zu drei Zentimeter Durchmesser erreichen, wobei sich seine Größe an jene des Tieres anpasst.

Mit dem Aufbau der Tiere setzte sich das Wiener Team im Detail auseinander. Unter dem Elektronenmikroskop konnten sie klären, wo die Drüsen sitzen, die das Material produzieren und wie es durch winzige Gänge und Poren ins Meerwasser gelangt. Beim Floßbau wird der Klebstoff zunächst über die Poren an den Antennen der Tiere und in weiterer Folge am Stiel des auf dem Kopf stehenden Tieres abgesondert. So entsteht Schicht für Schicht eine Art Ball, der im Inneren aus elastischen Blasen besteht, wie die Forscher ebenfalls herausfanden. Wächst Dosima, öffnen sich am weichen, flexiblen Stiel immer neue Poren. So stellt das Tier sicher, dass es nicht im eigenen Klebstoff erstickt. Eine solche Poren-Verschiebung haben die Wissenschaftler noch nie beobachtet.

Für Klepal ist klar, dass das Forschungsteam mit ihrer Grundlagenarbeit „einen wichtigen Beitrag in Hinblick auf die Anwendung des Zements leisten. Die nächsten Schritte werden in Richtung genetischer Aufklärung und angewandte Forschung gehen“, so die Biologin.

science.ORF.at/APA

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