Nanofasern aus Blutprotein

Wenn sich eine kleine Schnittwunde rasch wieder schließt, liegt das vor allem an Netzwerken aus Gerinnungsprotein. Jenaer Forscher haben beobachtet, dass dieses Protein durch einen schlichten chemischen Trick zur Bildung von Fasern gebracht werden kann. Ihre Entdeckung könnte helfen, die Heilung von Knochen zu beschleunigen oder passgenaue Implantate zu züchten.

Bild: IMT, Uni Jena

Im Blut eines Menschen zirkulieren einige Gramm des Proteins Fibrinogen. Bei einer Verletzung werden die Proteinmoleküle von Enzymen in eine “klebrige” Form überführt und können sich daraufhin mit ihresgleichen zu Fasern und Netzen verbinden. Es geht aber auch einfacher, fanden Gang Wei und seine Kollegen von der Universität Jena heraus.

Eine ähnliche Faserbildung lässt sich demnach auslösen, indem man etwas Säure in eine wässrige Fibrinogenlösung gibt. Die Proteinmoleküle lagern sich daraufhin zu wenige Nanometer (Millionstel Millimeter) feinen Fasern zusammen, berichten die Forscher im Fachblatt “Biomacromolecules”. “Dass sich diese Fasern ohne die vielen komplexen Faktoren bilden, die normalerweise im Körper anwesend sind und bei Verletzungen für die Vernetzung des Fibrinogens verantwortlich sind, ist ganz erstaunlich”, erklärt Wei.

Die Forscher studierten das Wachstum der Nanofasern genauer und fanden, dass sich auch regelrechte Netze aus Fibrinogen herstellen lassen. Zudem können winzige Kristalle aus Hydroxylapatit, der mineralischen Bausubstanz von Knochen, an die Fasern angehängt werden. Derart gespickt mit “Knochenkeimen” und anderen Kristallkörnchen, könnten die Nanofasern eine große Zukunft in Medizin und Technik haben, ist Weis Kollege Klaus Jandt überzeugt. Mit ihnen sei das Tor geöffnet “für eine ganz neue Generation von funktionellen Materialien [...], die auf natürlichen Stoffen und Bauprinzipien basieren”.

Forschung: Gang Wei, Jörg Reichert, Jörg Bossert und Klaus D. Jandt, Institut für Materialwissenschaften und Werkstofftechnologie, Friedrich-Schiller-Universität Jena

Veröffentlichung Biomacromolecules, Vol. 9, pp 3258-67, DOI 10.1021/bm800824r

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Fibrinogen und Blutgerinnung

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