Rekombinate Produktion von faserbildenden Muschelbyssuskollagenen und deren bionische Prozessierung zum Einsatz in neuartigen Fasermaterialien

在自然界中，材料是一种特殊的材料，在数百万年的时间里，它优化了产品的特性。在德国的一个最好的地方是一个穆斯林世界。Muscheln在自由自然生产的Kollagenproteininfasern中具有稳定性和抗冲击性--其Bruchenergie在Kevlar中具有良好的抗冲击性，是一种稳定的艺术品。Zudem zeigen Muschelfasern eine einzigartige vollständige Regenerierbarkeit der mechanischen Eigenschaften bei Überdehnung.Doch die Vorteile von Muschelbysusfäden liegen nicht努尔in ihren hervorragenden mechanischen Eigenschaften.这是一个非常广泛的微生物研究领域，也是一个非常重要的领域。你是一个很聪明的人，但是你可以把它看作是一个多么不可逆的水。Einige Muscheln verwenden ihre Fasern，die auch bei längerer Belastung nicht unter Qualitätsverlust leiden，oftmonatelang。Muschelkollagene stelen ein extreme interessants Biomaterial aufgrund ihrer außergewöhnlichen（reversiblen）mechanischen Eigenschaften dar。Zudem bieten sie basierend auf ihrer Aminosäurezusammensetzung ein ausgezeichnetes Material für die Wechselenchung mit Zellen，für Beschichtungen von technischen Oberflächen oder als Compositmaterial.In dem beantragten Projekt sollen natürliche Fasermaterialien（Muschel Byssi）analysiert und die zugrundeliegenden Proteine für technisch relevante Produktanforderungen hergestellt，charakterisiert und modifiziert韦韦尔登（Stoffherstellung，Ziel 1）.在一个两个单独的从一个韦尔登中提取的材料中，我们不需要分析这些基本的机制。Die entstehenden Fasern，aber auch andere Produktformen wie Platten，Folien oder Schässen，sollen durch eine zielgerichtete Anpassung und Prozessierung für spezienge he Einsatzgebiete weiter entwickelt und entsprechende Bauteile und Prüfkörper hergestellt韦尔登（Ziel 3）.通过对Ziel 1和Ziel 2的自然学分析，可以看出Ziel 2和Ziel 3是用化学方法和材料科学方法在韦尔登技术方面进行自然学研究的（= Bionik）.Synthetische Fasern sind entweder reißfest oder dehnbar，nie beides gleichzeitig wie es bei Muschelbyssusfäden der Fall ist，然后在最后的秋天里再生。Das zur bionischen Herstellung von Muschelbysssufasern（Rohmaterial und Verarbeitungsverfahren）benötigte Know soll gebündelt in einer interdisziplinären Zusammenarbeit der Lehrstühle Makromolekulare Chemie I und Biomaterialien an der Universität拜罗伊特，bestehend aus Biochemikern，Chemikern und Materialwissenschaftlern etabliert韦尔登. Die Combination des Verständnisses der biochemischen Grundlagen（z. B。Strukturanalyse der Kollagene），makromolekularer Chemie（z. B。Untersuchung und Charakterisierung der Vernetzung）in Combination mit einer fundierten materialwissenschaftlichen Expertise（z. B。Polymerverarbeitung und Compositfaserherstellung）an einem Standort ist eine entscheidende Grundlage für einen erfolgreichen Projektverlauf.

In der Natur gibt es unzählige Materialien, die durch ihre in Jahrmillionen optimierten Eigenschaften die Einsatzmöglichkeiten von künstlich hergestellten Produkten weit übertreffen. Ein Beispiel bei dem dies besonders deutlich wird sind Muschelkollagene. Die von Muscheln in der freien Natur produzierten Kollagenproteinfasern sind einzigartig in Stabilität und Dehnbarkeit – ihre Bruchenergie ist dabei in derselben Größenordnung wie bei Kevlar, eine der stabilsten Kunstfasern. Zudem zeigen Muschelfasern eine einzigartige vollständige Regenerierbarkeit der mechanischen Eigenschaften bei Überdehnung.Doch die Vorteile von Muschelbyssusfäden liegen nicht nur in ihren hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Byssusfäden widerstehen mikrobiologischen Angriffen und sind doch vollständig recyclebar. Sie sind leicht und wasserfest, besitzen aber trotzdem ein hohes reversibles Wasseraufnahmevermögen. Einige Muscheln verwenden ihre Fasern, die auch bei längerer Belastung nicht unter Qualitätsverlust leiden, oft monatelang.Muschelkollagene stellen ein extrem interessantes Biomaterial aufgrund ihrer außergewöhnlichen (reversiblen) mechanischen Eigenschaften dar. Zudem bieten sie basierend auf ihrer Aminosäurezusammensetzung ein ausgezeichnetes Material für die Wechselwirkung mit Zellen, für Beschichtungen von technischen Oberflächen oder als Kompositmaterial.In dem beantragten Projekt sollen natürliche Fasermaterialien (Muschel Byssi) analysiert und die zugrundeliegenden Proteine für technisch relevante Produktanforderungen hergestellt, charakterisiert und modifiziert werden (Stoffherstellung, Ziel 1). In einem zweiten Ziel soll aus den Ausgangsmaterialien ein Gefüge hergestellt werden, wozu die Analyse der zugrundeliegenden Mechanismen nötig ist. Die entstehenden Fasern, aber auch andere Produktformen wie Platten, Folien oder Schäume, sollen durch eine zielgerichtete Anpassung und Prozessierung für spezifische Einsatzgebiete weiter entwickelt und entsprechende Bauteile und Prüfkörper hergestellt werden (Ziel 3). Während Ziel 1 und teilweise auch Ziel 2 den Aspekt des Lernens von der Natur beinhaltet, soll in den Zielen 2 und 3 das von der Natur erlernte mit Methoden der chemischen Prozesstechnik und der Materialwissenschaften in technische Aspekte überführt werden (= Bionik).Synthetische Fasern sind entweder reißfest oder dehnbar, nie beides gleichzeitig wie es bei Muschelbyssusfäden der Fall ist, und in den seltensten Fällen nach Überdehnung regenerierbar. Das zur bionischen Herstellung von Muschelbyssusfasern (Rohmaterial und Verarbeitungsverfahren) benötigte Know-how soll gebündelt in einer interdisziplinären Zusammenarbeit der Lehrstühle Makromolekulare Chemie I und Biomaterialien an der Universität Bayreuth, bestehend aus Biochemikern, Chemikern und Materialwissenschaftlern etabliert werden. Die Kombination des Verständnisses der biochemischen Grundlagen (z. B. Strukturanalyse der Kollagene), makromolekularer Chemie (z. B. Untersuchung und Charakterisierung der Vernetzung) in Kombination mit einer fundierten materialwissenschaftlichen Expertise (z. B. Polymerverarbeitung und Kompositfaserherstellung) an einem Standort ist eine entscheidende Grundlage für einen erfolgreichen Projektverlauf.