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Lexikon der Biochemie: Biowerkstoffe

Biowerkstoffe, eine neue Gruppe von Werkstoffen, deren Grundkomponenten biologische Polymere darstellen. Bei der Entwicklung von B. zeichnen sich folgende Richtungen ab: 1) Biologische Verbundstoffe, die aus Polysacchariden und Proteinen bzw. einer Kombination organischer und anorganischer Komponenten bestehen und keine oder nur geringe antigene Wirkung und Toxizität besitzen. Zu den in der Natur vorkommenden Verbundwerkstoffen gehören z.B. das Kollagen, die Hyaluronsäure und das Chitin. Sie finden u.a. Einsatz bei der Entwicklung neuer Transplantatmaterialien (auf der Basis des Kollagens z.B. als Hautersatz, schnelle Wundversorgung) und medizinisch relevanter Implantatwerkstoffe (z.B. Kollagengefäße in Kombination mit Heparinmolekülen) sowie bei der Schaffung künstlich knochenerzeugenden Materials (z.B. eine Kombination von Kollagen und Hydroxylapatit). 2) Neue "Schmiermittel" für Gelenke (z.B. mit fermentativ hergestellter Hyaluronsäure). 3) Neue Klebstoffe und Harze (u.a. Herstellung von Materialien mit flexiblen Klebeeigenschaften durch Vernetzung von Proteinen mit z.B. Epoxiden, Phenolen oder Urethanen). 4) Mikrobielle Herstellung von Kunststoffen (Poly-β-hydroxybuttersäure, Poly-β-hydroxyalkansäuren). 5) Gezielte Schaffung von Grenzflächen zur Herstellung von B. mit neuen Eigenschaften.
Zahlreiche biologische Polymere besitzen interessante elektronische Strukturen, die in naher Zukunft zur technologischen Anwendung kommen werden (Bioelektronik).

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