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Mit Farbstoffen gefüttert: Raupen spinnen bunte Seide

Singapurer Forscher haben Seidenraupen dazu gebracht, bunte Fäden zu spinnen. Die bunten Fäden sind in ihrer Festigkeit und Dehnbarkeit nicht nennenswert verändert. Der Prozess macht neue funktionale Materialien möglich.

Fluoreszierende Seide eröffnet Wissenschaftlern neue Möglichkeiten, z.B. bei neuen Biomaterialien.
Fluoreszierende Seide eröffnet Wissenschaftlern neue Möglichkeiten, z.B. bei neuen Biomaterialien.(Foto: picture-alliance/ dpa)

Mit ausgewählten Farbstoffen gefütterte Seidenraupen bauen diese in den Seidenfaden ein. Bislang muss Seide mit viel Wasser, Energie und Chemikalien extra gefärbt werden. Der neue Prozess sei umweltfreundlicher und billiger, schreiben die Forscher um Ming-Yong Han von der Nationaluniversität Singapur im Journal "Advanced Materials". Zudem mache er neue funktionale Materialien möglich, etwa in der Medizin. Allein in China hat die Seidenindustrie ein Volumen von 30 Milliarden US-Dollar jährlich.

Echte Seide stammt vom Maulbeerspinner, der sich von den Blättern des Maulbeerenbaums ernährt. Die Forscher mischten für ihre Versuche 0,05 Gewichtsprozent Rhodamin B unter das Maulbeerpulver, mit dem die Insekten gefüttert wurden. Rhodamine sind eine Gruppe fluoreszierender Farbstoffe.

Tiere verfärben sich auch selbst

Die so gefütterten Raupen sponnen nicht nur einen roten Kokon, sondern wurden schon rund eine Stunde nach der Fütterung selbst komplett rot. Dasselbe funktionierte auch mit den Rhodaminen 101 (lila) und 110 (grün). Unter UV-Licht fluoreszierten die Kokons pink, grün und gelb. Weitere Farben ließen sich durch einen entsprechenden Farbstoffmix im Raupenfutter herstellen, erläutern die Forscher.

Die genaue Untersuchung der bunten Fäden zeigte, dass die Farbe ihre Festigkeit und Dehnbarkeit nicht nennenswert veränderte. Zudem wurden die Farbstoffe vor allem in das Fibroin eingelagert, das Material des eigentlichen Seidenfadens. Bei früheren Versuchen zur Herstellung farbig gesponnener Seide sei vor allem der sogenannte Seidenbast (Sericin) eingefärbt worden, der die Seidenfäden wie eine Art Leim umgibt. Der Seidenbast wird normalerweise vor der Verarbeitung der Seide abgewaschen und damit verschwindet auch dessen Farbe. Auch die natürlich gefärbte Goldseide von wild lebenden Seidenraupen hat ihre gelben Pigmente hauptsächlich im Seidenbast.

Die fluoreszierende Seide ermögliche auch neue Biomaterialien, betonen die Wissenschaftler. So ist Seide wegen ihrer guten Bioverträglichkeit ein bevorzugtes Material in der Medizin. Die Forscher webten aus ihrer fluoreszierenden Seide ein Gittergerüst für ein künstliches Stück Bindegewebe und besiedelten es mit menschlichen Fibroblasten aus dem Darm. Dann kultivierten sie das Bindegewebsstück zehn Tage im Labor und färbten es anschließend ebenfalls mit einem Fluoreszenz-Farbstoff. Unter UV-Licht leuchteten daraufhin Zellen, die direkt am Seidengerüst gewachsen waren, gelb und die übrigen grün. So lasse sich die Qualität der Gewebezüchtung sehr viel besser visualisieren, schreiben die Forscher.

Quelle: n-tv.de

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