Getty Images
- Forscher aus der Universität Freiburgaus natürlichen Proteinen einen künstlichen Muskel geschaffen.
- Laut Pressemitteilung kann es sich selbstständig zusammenziehen, indem es den pH-Wert und die Temperatur ändert.
- Natürliche Proteine verbessern die Biokompatibilität für den Einsatz in Implantaten und anderen Prothesen.
Die Herstellung synthetischer Muskeln ist ein wichtiges und wachsendes Gebiet in der Robotik und rekonstruktiven Medizin. Sie könnten der Schlüssel zur Entwicklung neuer Implantate und anspruchsvollerer Prothesen sein.
Deutschen Forschern ist es nun gelungen, einen synthetischen Muskel vollständig aus natürlichen Proteinen herzustellen, heißt es in einer Pressemitteilung der Universität Freiburg.
Geleitet wurde das Team von Dr. Stefan Schiller und Dr. Matthias Huber vom Exzellenzcluster livMatS der Universität Freiburg.
Zuvor wurden natürliche Proteine zur Herstellung künstlicher Muskeln verwendet. Aber bisher gab es noch keinen, der sich mit chemischer Energie autonom zusammenziehen kann.
Elastin ist das natürliche Protein, das die Wissenschaftler zur Herstellung ihres künstlichen Proteins verwendeten.
Es ist ein Protein, das in der menschlichen Haut und in Blutgefäßen vorkommt, heißt es in der Pressemitteilung.
Das Team entwarf dann zwei auf Elastin basierende Proteine, die jeweils auf einen anderen Stimulus reagieren – eine Änderung der Temperatur und eine Änderung des pH-Werts.
Diese wurden dann mithilfe eines Prozesses namens photochemische Vernetzung in Schichten kombiniert. Dieses Verfahren wird in der Studie erläutert, veröffentlicht in Fortschrittliche intelligente Systeme.
„Die hohe Biokompatibilität des Materials und die Möglichkeit, seine Zusammensetzung an bestimmte Gewebe anzupassen, könnten den Weg für künftige Anwendungen in der rekonstruktiven Medizin, Prothetik, Pharmazie oder Softrobotik ebnen“, so Schiller in der Pressemitteilung.
„In Zukunft könnte das Material weiterentwickelt werden, um auf andere Reize wie die Salzkonzentration in der Umwelt zu reagieren und andere Energiequellen wie Malat aus Biomasse zu verbrauchen“, fügte Schiller hinzu.