Biofasern | Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege gelten als innovatives Hochleistungsmaterial, äußerst biegesteif und stabil. Fraunhofer-Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen.
Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen Fäden. Die so genannten Eierstiele sind nur etwa 15 μm dick und halten das Gewicht der Eier problemlos. Dazu sondert die Florfliege ein Proteinsekret ab, aus dem jetzt neuartige Biofasern entwickelt werden.
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung (IAP) in Potsdam-Golm arbeiten gemeinsam mit der Amsilk GmbH aus Planegg bei München daran, das Protein mit Hilfe von Bakterien in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig etwa in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. In der Medizintechnik sind unter anderem biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar.
„Die Florfliegenseide ist äußerst biegesteif und stabil: Diese Besonderheit möchten wir auf Fasern aus Florfliegenseide übertragen“, sagt Martin Schmidt, Biotechnologe am Fraunhofer IAP. Bisher war es jedoch nicht möglich, derartige Seidenproteine in ausreichender Menge und Reinheit zu produzieren. Ein Team vom Lehrstuhl Biomaterialien der Universität Bayreuth konstruierte daher eine spezielle Gensequenz, die Bakterien befähigt, das Seidenprotein herzustellen. Am Fraunhofer IAP optimierte Schmidt das Verfahren, damit das Seidenprotein kostengünstig in industrierelevanten Mengen produziert werden kann. Erst dann wird die Materialentwicklung möglich. AMSilk unterstützt das Projekt mit molekularbiologischen Arbeiten sowie mit Know-how im Bereich der Seidenanalytik und -produktion.
Bereits seit 25 Jahren entwickelt das Fraunhofer IAP Fasern und faserverstärkte Komposite für den Leichtbau sowie biobasierte Polymere. Im institutseigenen Spinntechnikum können technische Fasern aus einer Lösung oder einer Schmelze hergestellt werden. „Die Kombination von Biotechnologie und Polymerforschung unter einem Dach bietet beste Voraussetzungen für die Herstellung von Fasern aus Florfliegenseide“, erklärt Schmidt.
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