Proteinfasern als Hochleistungsmaterial

Abstract

Der evolutionäre Erfolg von Spinnen (Araneae) ist eng mit der Entwicklung und vielfältigen Verwendung ihrer Spinnenseiden verknüpft. Das Fasermaterial wird z. B. zum Schutz der Nachkommen, zur Verbreitung und Orientierung, und für den Beutefang genutzt. Etwa die Hälfte der über 48.000 bekannten Arten baut Netze, deren Variabilität als Beispiel für eine Koevolution mit Insekten und deren Lebensräumen gilt. Im Laufe der Evolution entstanden durch Anpassungen an die Beuteökologie und Veränderungen der Spidroine auf molekularer Ebene Hochleistungsmaterialien wie die Seiden der Großen Ampullendrüse, deren Zähigkeit die vieler technischer Materialien überragt. Die Etablierung einer rekombinanten Produktion von designten Spidroinen im industriellen Maßstab hat die Nutzung biokompatibler, wundheilungsfördernder und bakteriostatischer Seiden als nachhaltige Biopolymere in vielfältigen Anwendungen in Kosmetik, Biomedizin, Spezialtextilien, Filtermaterialien und Nanobiotechnologie ermöglicht.