Mistelbeeren könnten das Geheimnis für die Herstellung eines biologischen Sekundenklebers enthalten

Jede Mistelbeere kann bis zu zwei Meter eines klebrigen Fadens namens Viscin produzieren. Es ermöglicht den Samen dieser parasitären Pflanze, an Wirtspflanzen zu haften und diese zu infizieren. Seit der Antike wurden Mistelbeeren als Behandlung für alles von Unfruchtbarkeit und Epilepsie bis hin zu Krebs erforscht. Aber bis jetzt hat niemand die potenziellen medizinischen oder technischen Anwendungen des Klebers selbst vollständig untersucht. Eine aktuelle Veröffentlichung der McGill University und des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung, veröffentlicht in PNAS-Nexus, schlägt vor, dass die ultrasteifen flexiblen Fasern von Viscin, die sowohl an Haut und Knorpel als auch an verschiedenen synthetischen Materialien haften, durch einfache Verarbeitung eine Reihe von Anwendungen haben könnten – sowohl in der Biomedizin als auch darüber hinaus.

Es ist eine fast zufällige Entdeckung, die durch die Taten eines jungen Mädchens ausgelöst wurde. „Bevor ich in Deutschland lebte, hatte ich Mistelzweige noch nie gesehen“, sagte Matthew Harrington, ein leitender Autor des Papiers und außerordentlicher Professor am Department of Chemistry der McGill University und am Tier 2 Canada Research Chair in Green Chemistry. „Als meine Tochter mit einer Beere einer Mistel spielte, die wir auf einem örtlichen Weihnachtsmarkt gekauft hatten, und sie anfing, an allem zu kleben, war ich fasziniert.“ Dies ist verständlich, da sich Harringtons Forschung auf die Erforschung von in der Natur vorkommenden Materialien und Klebstoffen und die Anpassung der zugrunde liegenden Prinzipien für die Entwicklung fortschrittlicher bioinspirierter Materialien konzentriert.

Eine Pflanze mit sehr ungewöhnlichen Eigenschaften

Die Forscher entdeckten, dass Viscinfasern, die sowohl an sich selbst als auch an anderen Materialien haften, durch einfache Verarbeitung im nassen Zustand zu dünnen Filmen gedehnt oder zu 3D-Strukturen zusammengesetzt werden können. Sie glauben, dass dies bedeutet, dass Viscin möglicherweise als Wundversiegelungsmittel oder Hautabdeckung verwendet werden könnte. Was die flexiblen Viscinfasern als Material so interessant macht, ist, dass ihre Haftfähigkeit unter feuchten Bedingungen vollständig reversibel ist.

„Ich trug drei Tage lang einen dünnen Film Viscin auf meiner Haut, um seine Hafteigenschaften zu beobachten, und konnte ihn danach von meinen Fingern entfernen, indem ich sie einfach aneinander rieb“, sagte Nils Horbelt, ein kürzlich promovierter Ph.D. Student am Max-Planck-Institut und Erstautor der Arbeit, der laut Harrington die Kreativität und Geduld eines Zimmermanns (sein früherer Beruf) in die Forschung einbrachte. „Aber es bleiben noch viele Fragen zu diesem sehr ungewöhnlichen Material.“

Das nächste Ziel der Forscher ist es, die Chemie hinter diesem quellbaren, extrem klebrigen Material besser zu verstehen, um den Prozess anschließend nachzubilden.

„Die Tatsache, dass Viscin sowohl an Holz als auch an Haut oder Federn haften kann, könnte evolutionär relevant sein“, fügt Harrington hinzu. „Aber es ist schwieriger, die Haftung an verschiedenen synthetischen Oberflächen wie Kunststoffen, Glas und Metalllegierungen aus adaptiver Sicht zu erklären. Viscin kann also einfach eine äußerst vielseitige Adhäsionschemie darstellen, was es so interessant macht, zu erforschen, was es ist geht chemisch vor.“

Angesichts der hervorragenden Eigenschaften von Mistel-Viscin und der Tatsache, dass Mistelpflanzen reichlich vorhanden und sowohl biologisch abbaubar als auch biologisch erneuerbar sind, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass diese bemerkenswerte Pflanze in Zukunft mehr als nur Weihnachtsschmuck bieten könnte.