Raubwürmer schleudern einen Schleim, der als Vorbild für Wundkleber dienen kann. | Foto: Alexander Bär

Ein intelligenter Klebstoff schwebt Yendry Corrales-Ureña und Fabienne Schwab vor, die sich mit Schleim von Stummelfüssern befassen. Die Raubwürmer auf Beinen aus dem tropischen Costa Rica erbeuten Insekten, indem sie einen Schleim verspritzen, der ihre zappelnden Opfer schnell verklebt. Für die beiden Wissenschaftlerinnen von der Universität Freiburg wäre ein davon inspiriertes schnell aushärtendes Biopolymer für viele Anwendungen interessant, etwa um Wunden bei chirurgischen Eingriffen gezielter zu verschliessen als mit herkömmlichem Wundkleber.

Bei ihrer Suche nach dem Mechanismus, durch den der Schleim so schnell härtet, fanden die Forscherinnen Partikel mit Phosphaten und Karbonaten, die sich bei Berührung schnell auflösen. «Wir untersuchten das Phänomen wochenlang, bis wir schliesslich entdeckten, dass Kohlendioxid das Geheimnis dieses Superklebers ist», erklärt Schwab. Die Karbonate und Phosphate lösen sich und reagieren in einer Säure-Base-Reaktion mit-einander. Wie bei Backpulver wird dabei dem Karbonat ein Kohlendioxid abgespaltet und dieses freigesetzt. Das Kohlendioxid beschleunigt das Erstarren des Schleims substanziell.

Es gibt aber noch etliche Herausforderungen zu bewältigen, bis Biopolymere auf Basis von Karbonaten und Phosphaten anwendbar werden. Denn der Schleim enthält viele weitere Substanzen. «Wir wollen herausfinden, welche Bestandteile wichtig sind, damit ein Polymer so schnell aushärtet, sobald es Bewegungen ausgesetzt ist.» Dazu wollen die beiden auch Schleim im Labor nachbilden.

Y. Corrales-Ureña et al.: Encapsulated salts in velvet worm slime drive its hardening. Nature (2022)