Biologische Klebstoffsysteme

 

Viele Organismen – darunter Pflanzen, Tiere und Algen – produzieren natürliche Klebstoffe, die ihnen das Haften an Oberflächen in trockenen wie auch in feuchten Umgebungen ermöglichen. Wir untersuchen die Zusammensetzung, hierarchische Struktur und mechanischen Eigenschaften dieser Klebstoffe, um die zugrunde liegenden physikalisch-chemischen Mechanismen zu verstehen. Die Erkenntnisse aus dieser Forschung eröffnen Potenziale für die Entwicklung nachhaltiger und medizinisch einsetzbarer Klebstoffe.
Unser besonderes Interesse gilt klebrigen Samenschleimen sowie der Unterwasserhaftung brauner Makroalgen.

Samenschleime

Viele Samen scheiden bei Kontakt mit Wasser einen gelartigen, klebrigen Schleim aus – eine bei Pflanzen weit verbreitete Eigenschaft, die als Myxospermie bezeichnet wird. Diese Samenschleime sind reich an Polysacchariden und weisen starke Hafteigenschaften auf, was sie zu einer vielversprechenden, umweltfreundlichen Alternative zu synthetischen Klebstoffen macht. In unserer Forschung analysieren wir die Zusammensetzung und hierarchische Struktur der Samenschleime und untersuchen, wie diese Eigenschaften mit der Haftleistung der Samen zusammenhängen.

Unterwasser-Klebstoffe von Braunalgen

Viele Braunalgen leben – ähnlich wie Muscheln oder Seesterne – in rauen Küstenhabitaten mit Wellengeschwindigkeiten von bis zu 30 m/s. Um sich in dieser extremen Umgebung zu verankern, haben Braunalgen einen Haftfuß entwickelt, der wie ein Unterwasserkleber wirkt – eine Fähigkeit, die handelsübliche Klebstoffe nicht leisten können. Das Kleben unter feuchten Bedingungen oder direkt unter Wasser ist insbesondere für medizinische Anwendungen interessant, etwa zur Verbindung verletzter Gewebe, als Klebstoff für Blutgefäße oder in der Zahnmedizin. Unser Ziel ist es, die Wirkprinzipien des Klebstoffs in Braunalgen zu entschlüsseln, indem wir die Zusammensetzung und Struktur ihrer Haftorgane im Detail analysieren.