Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Helmholtz-Gemeinschaft leistet maßgeblichen Beitrag zu größten wissenschaftlichen Durchbrüchen in 2012

29.01.2013
An zwei der zehn bedeutendsten wissenschaftlichen Durchbrüche des Jahres 2012, die vom Fachjournal „Science“ ausgewählt und in einer Sonderausgabe veröffentlicht worden waren, sind Forscherinnen und Forscher der Helmholtz-Gemeinschaft maßgeblich beteiligt.

Das Science-Magazin veröffentlicht als eines der renommiertesten wissenschaftlichen Fachjournale wichtige wissenschaftliche Beiträge, äußert sich zu Neuigkeiten in der Forschung und trägt so zur Meinungsbildung bei.

Die beiden gesellschaftlich hoch relevanten Forschungsthemen bewegen sich an der Schnittstelle von Medizin und Technologie: Mit einem sogenannten Freie-Elektronen-Laser entschlüsselten Helmholtz-Forscher gemeinsam mit ihren Partnern den Bauplan eines Enzyms des Parasiten, der die Schlafkrankheit verursacht. Die Ergebnisse liefern mögliche Ansatzpunkte für ein Medikament gegen die bisher nicht heilbare Krankheit. Ebenso bahnbrechend und weltweit einzigartig ist die Entwicklung von computergestützten Assistenz-Systemen: Mit einem vom Gehirn gesteuerten Roboterarm können Querschnittsgelähmte durch bloße Gedanken nach einem Gegenstand greifen.

Einzigartige Technologie läutet womöglich das Ende der Schlafkrankheit ein
Es funktioniert wie Daumenkino: Ultraschnelle Röntgenlaser lichten kleinste Teilchen, kaum dicker als ein tausendstel Millimeter, in ihrer Beschaffenheit und ihren Bewegungsabläufen in extrem kurzer Zeitfolge ab. Durch die sehr kurzen Belichtungszeiten können die atomaren Eigenschaften eines Teilchens vermessen werden. Dieses weltweit einzigartige Verfahren hat der Medizin kürzlich einen Durchbruch beschert. Mit dem derzeit weltstärksten Freie-Elektronen-Laser können kleinste biologische Strukturen exakt analysiert werden – eine Grundvoraussetzung für das Verstehen und Therapieren von Krankheiten. Nun gelang es erstmals, die Struktur eines lebenswichtigen Enzyms des Parasiten Trypanosoma brucei, dem Erreger der bisher nicht heilbaren Schlafkrankheit, zu entschlüsseln. Die detaillierte Analyse liefert Ansatzpunkte für einen potenziellen Wirkstoff gegen den Parasiten, der mehr als 60 Millionen Menschen vor allem im südlichen Afrika bedroht. Mit einem maßgeschneiderten molekularen Riegel ließe sich das untersuchte Enzym blockieren und der Parasit abtöten.
Ein Forscherteam vom zur Helmholtz-Gemeinschaft gehörenden Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) hatte die Analysen gemeinsam mit Partnern an der Linac Coherent Light Source (LCLS) des US-Forschungszentrums SLAC in Kalifornien durchgeführt. Um die Struktur des Enzyms zu bestimmen, beschossen die Forscher das Enzym mit bis zu 120 intensiven Röntgenblitzen pro Sekunde und nahmen so Hunderttausende Beugungsbilder auf, die sie nachträglich zusammenfügten. Die Freie-Elektronen-Laser beruhen auf starken Teilchenbeschleunigern. Am DESY in Hamburg entsteht derzeit mit dem European XFEL die auf absehbare Zeit leistungsstärkste Röntgenlaser-Anlage der Welt.

Die Kraft der Gedanken: Querschnittsgelähmte bewegt einen Greifarm
Helmholtz-Forscher vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und ihre Partner haben ein weltweit einzigartiges Assistenz-System entwickelt: Querschnittsgelähmte Patienten können allein durch ihre Gedanken einen Roboterarm steuern. Eine lernende Software übersetzt die Signale aus dem Gehirn des Patienten in Steuerungssignale für den Greifarm. 2011 gelang es einer Patientin, die seit 15 Jahren vom Hals abwärts gelähmt ist, mit dem neuen Roboterarm einen Strohhalm zum Mund zu führen. Seit ihrem Schlaganfall konnte die Patientin erstmals wieder selbstständig trinken. Zur Steuerung des Greifarms musste sie kein aufwendiges Training absolvieren, sondern sich nur vorstellen, ihren eigenen Arm entsprechend zu bewegen. Diese Vorstellung erzeugte Signale in dem Bereich des Gehirns, der für die Steuerung der Bewegung zuständig ist. Ein kleines Implantat im Schädel der Patientin leitete diese Signale an den Roboterarm weiter.

Dass es möglich ist, einen Cursor auf einem Bildschirm über „Gedanken“ zu steuern, hatten Neurowissenschaftler bereits zuvor gezeigt. Nun haben die Forscherinnen und Forscher diese grundsätzliche Möglichkeit auf die deutlich komplexere, dreidimensionale Steuerung einer Greifhand übertragen. Dieser technologische Durchbruch hat international viel Aufmerksamkeit erregt und besitzt großes Potenzial, das Leben von Menschen mit Behinderungen zu erleichtern. Möglich gemacht hat dies die enge Zusammenarbeit der Experten aus Neurowissenschaften, Robotik und Softwareentwicklung – ein beeindruckendes Beispiel für interdisziplinäre Kooperationen.

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit fast 34.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,8 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

Ansprechpartner für die Medien:
Janine Tychsen
Pressereferentin
Tel.: 030 206 329-24
janine.tychsen@helmholtz.de
Kommunikation und Medien
Büro Berlin
Anna-Louisa-Karsch-Str. 2
10178 Berlin

Janine Tychsen | Helmholtz-Gemeinschaft
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz.de
http://www.helmholtz.de/socialmedia

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Bildung Wissenschaft:

nachricht Fast jeder vierte Hochschulabschluss ist ein Master
30.09.2016 | Statistisches Bundesamt

nachricht Digitaler Wandel kommt im Bildungsbereich an
25.08.2016 | Technologiestiftung Berlin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Bildung Wissenschaft >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie