Das 2008 gegründete Unternehmen AMSilk mit Sitz im bayerischen Martinsried hat sich ganz auf die Entwicklung von Produktionsprozessen für Spinnenseide spezialisiert. Erstmals ist es den 20 Mitarbeitern jetzt gelungen, aus dem pulverförmigen Rohmaterial einen skalierbaren Endlosfaden herzustellen. Er kann wie herkömmliche Insektenseide verarbeitet werden.
„Von all den vielen möglichen Anwendungen für Spinnenseide war die Herstellung einer kommerziellen Faser immer die technisch größte Herausforderung“, sagt AMSilk-Forschungsleiter Lin Römer. Wie andere synthetische Fasern kann „Biosteel“ als Einzelfaden oder als Multifilament in einem Faserverbund endlos hergestellt werden. Ein Vorteil gegenüber Insektenseide oder anderen Naturfasern.
Bakterien produzieren Proteine für die künstliche Seide
Für die neue Faser besitzt, wie so oft, die Natur das eigentliche Copyright. Vorbild ist der Spinnenfaden mit seinen hervorragenden Eigenschaften. Er ist leicht und elastisch, kann Wasser aufnehmen und liegt angenehm auf der Haut. Seine Zugfestigkeit ist dreimal größer als die von Nylon. Die langen Proteinketten im Labor nachzubauen, war jedoch schwierig und bislang zu teuer für den kommerziellen Einsatz.
Mit „Biosteel“ gelang AMSilk nun der technologische Durchbruch. Die wissenschaftliche Grundlage dafür legte Professor Thomas Scheibel vom Lehrstuhl für Biomaterialien der Universität Bayreuth. Ihm ist es gelungen, die Gene für den Abseilfaden aus der europäischen Gartenkreuzspinne in ein Bakterium einzuschleusen. Mit dem Verfahren von AMSilk können diese genetisch veränderten Bakterien, die wiederum die Proteine für die künstliche Seide produzieren, im Labor gezüchtet werden.
Anwendung in der Medizintechnik möglich
Nun soll aus der ersten biotechnologisch hergestellten Spinnenseiden-Faser, die naturidentische mechanische Eigenschaften aufweist, ein international marktfähiges Produkt gemacht werden. Anwendungsmöglichkeiten gibt es viele. Vor allem in medizinischen und pharmazeutischen Produkten wie Implantatsbeschichtungen oder chirurgischen Fäden könnte die neue Spinnenseide zum Einsatz kommen. Auch für Sportartikel und technische Hochleistungstextilien sowie für die Folien- und Filterproduktion ist Biosteel geeignet.
Zudem ist die künstliche Spinnenseide nachhaltig herstellbar, sie lässt sich recyceln und ist – da sie keine Immunreaktionen auslöst –medizinisch unbedenklich. So wäre es etwa möglich, einem Organismus mit Kapseln aus Spinnenseide eine definierte Dosis eines Wirkstoffs über einen längeren Zeitraum hinweg zuzuführen. Die Seidenpartikel selbst würden anschließend vom Organismus vollständig abgebaut.
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