Forscher der Universität Innsbruck haben eine neue Methode zur Planung von Rechenoperationen auf einem Quantencomputer vorgestellt. Dabei wird ein generatives Machine-Learning-Modell verwendet, um eine geeignete Abfolge von Quantengattern zur Ausführung einer Quantenoperation zu finden. Die Studie, die nun in der Fachzeitschrift Nature Machine Intelligence veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt, um das volle Potenzial von Quantencomputern ausschöpfen zu können. Generative Modelle wie Diffusionsmodelle sind eine der wichtigsten Entwicklungen im Bereich des maschinellen Lernens (ML). So haben Programme wie Stable Diffusion…
Die Multi-Omics-Faktoren-Analyse liefert neue Erkenntnisse. Patienten nach einem Herzinfarkt noch besser als bisher zu behandeln, ist eines der Ziele der Kardiologie. Dazu gehören ein umfassendes Verständnis und die rechtzeitige Erkennung jener Patienten, die nach einem Infarkt ein hohes Risiko für einen ungünstigen Verlauf haben. Forschende des LMU Klinikums, von Helmholtz Munich und weiterer Einrichtungen haben jetzt mit Hightech-Methoden der Biomedizin und Bioinformatik die Immunantwort beim Herzinfarkt im Menschen umfassend kartographiert und Signaturen identifiziert, die mit dem klinischen Verlauf der Erkrankung…
– neue biobasierte Materiallösungen im Pilotmaßstab greifbar machen. Vor drei Jahren startete das mit rund 14 Millionen Euro von der Europäischen Union geförderte Verbundprojekt INN PRESSME. Ziel der 27 Projektpartner aus neun europäischen Ländern ist es, ein europaweites Ökosystem für die Entwicklung und Herstellung von pflanzenbasierten wiederverwertbaren und/oder biologisch abbaubaren Verpackungs-, Energie- und Transportlösungen sowie Konsumgütern aufzubauen. Aktuell sind die geplanten neun Testfälle mit Prototypen abgeschlossen und die Ergebnisse lassen aufhorchen. Antimikrobiell ausgestattete Beschichtung auf 3D ge-druckten Schuhsolen. Bei der…
Neue chemische Reaktion mit potenziellen Anwendungen in der medizinischen Chemie. Ein Team von Chemikern der Universität Wien unter der Leitung von Nuno Maulide hat einen bedeutenden Durchbruch auf dem Gebiet der chemischen Synthese erzielt und eine neuartige Methode zur Manipulation von Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen entwickelt. Diese wegweisende Entdeckung liefert neue Einblicke in die molekularen Wechselwirkungen von positiv geladenen Kohlenstoffatomen. Durch das gezielte Anvisieren einer spezifischen C–H-Bindung öffnen sie mit bemerkenswerter Präzision Türen zu synthetischen Wegen, die bisher verschlossen waren – mit möglichen…
Viren halten die häufigsten Meeresbakterien in Schach. Mikroorganismen steuern die für das Leben in den Ozeanen wichtigen Stoff- und Energiekreisläufe. Dazu gehört auch eine Gruppe von Bakterien namens SAR11, die etwa ein Drittel aller Bakterien im Oberflächenwasser der Meere stellen. Eine Studie von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen zeigt nun, dass zeitweise fast 20% der SAR11-Zellen von Viren befallen sind, was ihre Gesamtzahl deutlich verringert. Die Viren verwandeln die eigentlich gut gedeihenden Bakterien manchmal sogar in Zombies….
LMU-Forschende bauen mit DNA-Origami ein Diamantgitter mit Abständen von hunderten Nanometern – ein neuer Ansatz, um Halbleiter für sichtbares Licht herzustellen. Dass Schmetterlingsflügel in intensiven Farben schillern, verdanken sie keineswegs Farbpigmenten. Es sind photonische Kristalle, die für das Farbspiel verantwortlich sind. Ihre periodische Nanostruktur lässt das Licht bestimmter Wellenlängen passieren, während sie andere Wellenlängen reflektiert. Dadurch erscheinen die an sich transparenten Flügelschuppen so strahlend bunt. Für Forschungsteams ist die Herstellung eines künstlichen photonischen Kristalls für Wellenlängen des sichtbaren Lichts schon…
Bei der Alzheimer Erkrankung lagern sich Eiweiße im Gehirn ab und schädigen es. Prof. Dr. Susanne Aileen Funke von der Hochschule Coburg hat eine Methode gefunden, die solche gefährlichen Eiweißverbindungen verhindern soll. Es ist angewandte Grundlagenforschung – noch weit entfernt davon, ein Medikament zu werden. Aber die bisherigen Forschungsergebnisse sind vielversprechend und stoßen auf großes Interesse. Die Coburger Wissenschaftlerin hat sie der Fachwelt bei der diesjährigen Conference on Alzheimer’s and Parkinson’s Diseases (AD/PD) präsentiert und erklärt sie einer breiten Bevölkerung…
Die interdisziplinäre Forschungsgruppe „nature4HEALTH“ hat jüngst ihre Arbeit aufgenommen. Das Team der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Universitätsklinikums Jena entwickelt ganzheitliche naturstoffbasierte Therapieansätze für die Behandlung chronisch-entzündlicher Erkrankungen. Chronische Entzündungen sind an vielen Volkskrankheiten, wie Diabetes mellitus Typ 2, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Fettleber und Darmerkrankungen, beteiligt und erhöhen auch das Krebsrisiko. Zur Therapie dieser Erkrankungen setzt die Medizin bisher vor allem auf Substanzen, die die Immunreaktion des Körpers hemmen. Diese haben aber zum einen oft recht unspezifische Wirkungen, zum anderen zahlreiche Nebenwirkungen. Wissenschaftlerinnen…
Verfahren der Kieler Materialwissenschaft ermöglicht erstmals umfassenden Vergleich von Beschichtungen für biomedizinische Anwendungen. Der Halteknopf im Bus, die Tasten im Fahrstuhl oder die Schutzscheibe am Anmeldetresen in der Arztpraxis: Täglich kommen wir mit einer Vielzahl von Oberflächen in Kontakt. Spezielle Beschichtungen aus Kunststoff verleihen ihnen bestimmte Eigenschaften, zum Beispiel zum Schutz vor Viren. Ein Team aus der Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat jetzt erstmals verschiedene biomedizinische Beschichtungen umfassend verglichen und untersucht, was bei Interaktionen mit der Haut, mit…
Europäischer Innovationsrat fördert Entwicklung des optischen Cochlea-Implantats mit 2,5 Millionen Euro. Internationales Kooperationsprojekt „OptoWavePro“ unter Koordination der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) erhält 2,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von drei Jahren aus dem Förderprogramm „EIC Transition“ des Europäischen Innovationsrates für die Entwicklung des optischen Cochlea-Implantats zur Wiederherstellung des Hörens beim Menschen. Wissenschaftler*innen der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), der 2019 aus der UMG ausgegründeten OptoGenTech GmbH, des Fraunhofer-Instituts für Elektronische Nanosysteme ENAS in Chemnitz, des finnischen Unternehmens Modulight und der französischen Firma SCT…
Zöliakie ist eine chronische Autoimmunerkrankung, die bei etwa einem Prozent der Weltbevölkerung auftritt. Sie wird durch den Verzehr von Glutenproteinen aus Weizen, Gerste, Roggen und einigen Hafersorten ausgelöst. Eine glutenfreie Ernährung schützt Zöliakie-Patient*innen vor schweren Darmschäden. Die Chemikerin Dr. Verónica Dodero von der Universität Bielefeld fand nun gemeinsam mit Fachkolleg*innen heraus, wie bestimmte Moleküle, die aus Gluten entstehen, bei Zöliakie das Syndrom Leaky Gut (durchlässiger Darm) auslösen. Die zentrale Erkenntnis der Studie: Ein bestimmtes Eiweißpeptid, das bei aktiver Zöliakie gebildet…
Forschende des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) haben mithilfe von Gehirnsimulationen eine Theorie zur Entstehung von wandernden Aktivitätswellen entwickelt. Diese Wellen beeinflussen kognitive Prozesse wie Lernen oder Erinnern im menschlichen Gehirn. Ein Verständnis von wandernden Aktivitätswellen kann Patient*innen mit kognitiven Erkrankungen in der Therapie helfen. Erstmals gelang es dem Team um Professorin Dr. Petra Ritter mithilfe von Computersimulationen zu zeigen, wie wandernde Aktivitätswellen im Gehirn entstehen und sich bewegen. Frühere Studien weisen darauf hin, dass diese Wellen…
2,5 Millionen Euro für EIC Transition-Projekt Vasc-on-Demand. Mikroblutgefäße sind die Voraussetzung für die Herstellung von 3D-Gewebemodellen. Durch ihre realistische Nachbildung menschlicher Gewebe bieten sie eine präzisere Vorhersage der Reaktionen auf Medikamente und tragen dazu bei, Tierversuche zu reduzieren. Der European Innovation Council fördert nun ein Team um Dr. Matthias Ryma vom Uniklinikum Würzburg (UKW) mit 2,5 Millionen Euro zur kommerziellen Herstellung künstlicher Blutgefäße. Funktionsweise der Herstellung von vaskularisierten 3D-Gewebemodellen mit der Vasc-on-Demand Technologie © Matthias Ryma / UKW Vasc-on-Demand. Der…
Für wen ist ein Cochlea-Implantat wirklich effektiv? Wie kann das Hörvermögen von Träger:innen eines Cochlea-Implant verbessert werden? Das untersuchen Forschende der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen mit einem Informatikteam der Philipps-Universität Marburg in einer neuen Studie. Um die Erfolsaussichten vor dem Einsatz eines Cochlea-Implantats besser einschätzen zu können, setzen die Wissenschaftler:innen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen ein. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert die Wissenschaftler:innen ab September 2024 mit knapp 500.000 Euro über 3 Jahre, an die Forschenden der Universität Duisburg-Essen fließen…
Im Autobahntunnel oder dem Einkaufszentrum kann nicht einfach mal schnell ein Fenster geöffnet werden – dass hier trotzdem keine dicke Luft herrscht, ist moderner Technik zu verdanken. Große industrielle Lüftungsanlagen funktionieren so gut, dass sie im Alltag kaum wahrgenommen werden, haben allerdings einen Nachteil: den Energieverbrauch. Die Europäische Union hat angekündigt, die Ökodesign-Richtlinie für Industrieventilatoren kommendes Jahr zu verschärfen. In seiner Doktorarbeit an der Hochschule Coburg und der FAU Erlangen-Nürnberg hat Manuel Fritsche dafür eine Lösung entwickelt. Im Bereich der…
Statt Kohle oder Erdöl zu verbrennen, um Zement oder Stahl herzustellen, könnte in Zukunft Sonnenenergie dafür genutzt werden. Forschende der ETH Zürich haben eine thermische Falle entwickelt, die Sonnenstrahlung aufnimmt und Hitze abgibt. Sie wird über tausend Grad heiss. Wesentlicher Bestandteil der thermischen Falle ist ein Zylinder aus Quarz. Er erreichte in den Experimenten eine Temperatur von 1050 Grad Celsius und glühte bei dieser Hitze. (Bild: ETH Zürich / Emiliano Casati) Für die Herstellung von Zement, Metallen und vielen Chemikalien…
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