Spinnenzijde voor medicijnen en sportkleding

Onderzoekers willen kunstmatige spinnenzijde winnen

2014/07/14

Veel mensen walgen van spinnen en huiveren bij het aanraken van een spinnenweb. Maar het materiaal waaruit de netten bestaan ​​heeft uitstekende eigenschappen: het is elastisch, scheurbestendig en zeer licht. Onderzoekers proberen kunstmatige spinnenzijde te maken die kan worden gebruikt in de geneeskunde of sportkleding.

Spindraden vier keer zo sterk als staal
Veel mensen zijn bang voor spinnen: de dieren met hun acht harige, behendige benen, het dikke lichaam en hun kleverige netten worden vaak als eng gezien. Maar ze hebben een truc die mensen tot nu toe niet hebben kunnen dupliceren: ze kunnen threads draaien die vier keer zo sterk zijn als staal en drie keer meer rekbaar. Bovendien zijn ze bestand tegen hitte, schimmels en bacteriën en toch biologisch. Vooral artsen hebben hoopt op de zijde, omdat het zeer compatibel is en goed door het lichaam kan worden afgebroken. Al in de oudheid werden spinnenwebben op wonden gelegd. Wetenschappers en bedrijven over de hele wereld onderzoeken manieren om spinnenzijde te winnen of kunstmatig te produceren.

Een door de mens gemaakt spinnenweb
Het bedrijf Amsilk in Planegg bij München in samenwerking met de Ludwig Maximilians University (LMU) is al erg ver. Ze presenteerde vorig jaar, volgens hun eerste spinnenweb gemaakt door mensen. „Mensen hebben lang geloofd, dat werkt niet“, zei het hoofd bedrijfsontwikkeling bij Amsilk, Mathias Woker. Het was moeilijk om de threads direct te winnen. Omdat spinnen kannibalen zijn, wordt het in bepaalde soorten als beschouwd „kudde“ problematisch in de kooi. „Er is elke dag maar één spin over.“ Maar op de Hannover Medical School (MHH) werkt dat, daar zitten ze in het voormalige ziekenhuis in plaats van in de patiënten „roze“, „Dasha“ en ongeveer 150 andere Golden Spider Webs in de wachtkamer. Deze bijzonder rustige, ongeveer vijf centimeter grote dieren worden regelmatig gevangen en gemolken.

Spinnen krijgen krekels om te versterken
Ze worden op een stuk schuim met gaas, draadafname genomen. „De houddraad wordt door de spin gebruikt om bijvoorbeeld aan een tak te bevestigen. Als het wordt getrokken, simuleert het een val van de spin“, verklaarde Kerstin Reimers, hoofd Experimentele plastische en reconstructieve chirurgie. Dan zal de draad automatisch wegspinnen. „Dat kan de spin niet controleren.“ De wetenschappers melken gemiddeld 200 meter per procedure. „Je zou waarschijnlijk 500 meter kunnen nemen, maar dat doen we niet.“ Omdat het melken werkt op de spinnen, worden ze na tien minuten rusteloos. Je krijgt dan water en grillen voor verfrissing.

Spinzijde kan helpen bij het fokken van een kunsthuid
De artsen willen mensen helpen met afgesneden zenuwen met de spindraden. Ze zijn bedoeld om het leidende materiaal te vormen waarop zenuwen opnieuw groeien na ongelukken of tumoroperaties. „We hebben de preklinische testen voltooid“, dus Reimers. De methode werd gebruikt in celculturen, ratten en schapen „excellent“ werken. „We konden zes centimeter in een schaap overbruggen zonder het met onze eigen cellen te behandelen.“ De biologen en artsen willen nu een klinische proef met patiënten starten. Volgens Reimers zijn "onderzoekers in België en Nederland op een vergelijkbaar pad". Bijna drie jaar geleden had Hanna Wendt van de MHH Clinic for Plastic Hand and Reconstructive Surgery in het vakblad „PLoS ONE“ meldt dat spin zijde in de toekomst een belangrijke rol kan spelen bij de kunstmatige huidveredeling, waardoor de behandelingsopties voor chronische wonden of brandwonden aanzienlijk verbeteren.

Kunstmatige spinnenzijde wordt wereldwijd onderzocht
Ondertussen, wereldwijd, in Japan, in de VS, in Zweden en in Duitsland op onderzoek van kunstmatige spinnenzijde. Sommigen experimenteerden dus met genetisch gemodificeerde zijderupsen en anderen probeerden het met geiten, in wiens uier het eiwit zou moeten worden gefokt. Amsilk- en LMU-wetenschappers gebruiken culturen van genetisch gemodificeerde coliform bacteriën om de eiwitten te maken. Wetenschappers hadden in 2010 de moleculaire basis van de filamentproductie in de spinklier ontcijferd en vonden in 2011 de mechanismen voor de enorme sterkte van de spindraad. Maar zelfs als het juiste eiwit is gemaakt, is het een grote stap van poeder naar draad. „We hebben de manier gevonden om het eiwit in een vezel te veranderen“, dus woker. Maar zelfs als de proeffabriek van Amsilk tonnen draad zou kunnen draaien, is deze tot nu toe nog in de pilot-modus.

Borstimplantaten en kogelvrije vesten
Het bedrijf distribueert cosmetica met spinnewebproteïne. Woker uitgelegd: „Het vormt een prachtige film en kan een barrière vormen tegen omgevingsinvloeden.“ Gecoate borstimplantaten zijn het volgende project. De spinnenzijde remt ontstekingsreacties en kan verharding van het weefsel na de operatie voorkomen. „De ontwikkeling van dit product is aan de gang.“ Het werd meer dan een jaar op ratten getest. In de toekomst moet ook elastische, lichtgewicht sportkleding worden gemaakt. Dit als een alternatief voor functionele kleding, meestal gemaakt van plastic en daarom gemaakt van petroleum. In de militaire sector kan kleding zo scheurbestendig zijn dat het beschermt tegen mijnsplinters. Jarenlang is besproken dat spindraad geschikt zou zijn voor het produceren van bijzonder lichtgewicht kogelvrije vesten.

Spindraden zijn al eeuwen in gebruik
Voor kleding werd het materiaal al in de 19e eeuw gewaardeerd. Op dat moment werden draden geweven van de draden van de Radnetzspinnen in delicate gouden toon. Zelfs de Zonnekoning Lodewijk XIV had handschoenen moeten hebben gemaakt van spinnenwebben. In 2012 werd een zijden gewaad gemodelleerd en tentoongesteld in het Victoria and Albert Museum in Londen. Anders dan in Planegg maken de onderzoekers in Hannover dagelijks rechtstreeks contact met spinnen. Blijkbaar bevordert dit begrip. „Als je eenmaal een spin als deze hebt aangeraakt, zie je dat hij begint te borstelen waar je hem hebt aangeraakt. Onze huid is vettig en zout voor de dieren, die blijft plakken - en waarschijnlijk helemaal onaangenaam is“, Dus de bioloog Sarah Strauss tegenover de Bayerische Rundfunk. „De spinnen voelen waarschijnlijk wat de meeste mensen over de spinnen denken.“ (Ad)