Fortschritt in der biomedizinischen Bildgebung durch PyrAt-Verbindungen. Fluoreszierende Moleküle machen die Visualisierung von Gewebe und Zellen möglich und sind daher in der Medizin und Pharmazie unverzichtbar. Ein Team um Nuno Maulide und Leticia González von der Fakultät für Chemie der Universität Wien, sowie um Harald Sitte von der MedUni Wien, hat eine Reihe neuartiger fluoreszierender Moleküle entwickelt. Diese können in einem einzigen Schritt über ein Lego-ähnliches modulares System einfach hergestellt werden und leuchten in allen Farben des Regenbogens. Die Ergebnisse…
Biobasierte Kreislaufwirtschaft: Fraunhofer WKI erforscht Wiederverwendung von Holz. Forschende des Fraunhofer WKI verfolgen das Ziel, Alternativen zur Nutzung fossiler Rohstoffe zu schaffen. Mit ihrer Arbeit legen sie wichtige Grundlagen für eine zirkuläre Bioökonomie – von den Rohstoffen über die Entwicklung innovativer Materialien und deren Einsatz bis hin zum Recycling. Im Rahmen des Förderaufrufs »Recyclinggerechte Verwendung von Holz« des Bundeslandwirtschaftsministeriums ist das Fraunhofer WKI an fünf von sechs Forschungsvorhaben beteiligt. Im Fokus der Projekte steht die Entwicklung branchenübergreifender Lösungen für eine…
… stellt Ursprung sich wiederholender schneller Radiostrahlungsausbrüche in Frage. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Gregory Desvignes vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn hat mit den Radioteleskopen in Effelsberg und Jodrell Bank den präzedierenden Magnetar XTE J1810-197 – einen hochmagnetisierten und extrem dichten Neutronenstern – kurz nach seiner durch Röntgenstrahlen verstärkten Aktivität und Reaktivierung der Radiostrahlung beobachtet. Diese Präzession wird auf einer Zeitskala von einigen Monaten gedämpft und stellt einige Modelle in Frage, die zur Erklärung des Ursprungs der…
Physiker der LMU München zeigen, dass die Form der Komponenten wesentlich bestimmt, wie schnell und effizient sich komplexe Strukturen selbst zusammenbauen. Komplexe Systeme in der Natur und ihre künstlichen Analoga in der Technik bestehen aus einer Vielzahl kleiner Bauteile, die sich mithilfe molekularer Wechselwirkungen autonom zusammenfügen. Ein besseres Verständnis der Prinzipien und Mechanismen dieser Selbstmontage und Selbstorganisation – des Self-Assembly – ist wichtig für die Entwicklung neuer Anwendungen, beispielsweise in der Nanotechnologie oder der Medizin. An der LMU haben Professor…
LMU-Biophysiker zeigen, wie Wärmeflüsse durch Gesteinsrisse die Voraussetzung für die Entstehung des Lebens erzeugt haben könnten. Das Leben ist kompliziert. Was im Alltag gilt, trifft auch auf die vielen komplexen Prozesse zu, die in Zellen stattfinden. Ständig müssen Proteine synthetisiert, Zellwände gebaut und Erbgut vervielfältigt werden. Klappen kann das nur, wenn zueinander gehörende Reaktionspartner zum passenden Zeitpunkt in ausreichend hoher Konzentration zusammenkommen und dabei möglichst nicht durch andere Stoffe gestört werden. Im Verlauf der Jahrmilliarden hat die Evolution diese Mechanismen…
Künstliche Intelligenz in der Medizin und Quantentechnologien – Die PTB präsentiert neue technische Entwicklungen auf der Hannover Messe 2024. Besonders in Hochrisikobereichen wie der Medizin muss Künstliche Intelligenz (KI) sicher und verlässlich sein: Es sollte nachvollziehbar sein, nach welchen Kriterien die KI ihre Entscheidungen trifft, und man braucht objektive Prüfverfahren für die Zulassung von Medizinprodukten mit KI. Als neutrale Institution und oberste Instanz für genaueste Messungen will die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) hierbei eine führende Rolle übernehmen. Wie die Prüfung von…
Forschende am Fraunhofer LBF entwickeln Technologien zur automatisierten Zustandsüberwachung für Hochdruck-Speichersysteme. Druckbehälter können so wirtschaftlicher betrieben werden, ohne Abstriche bei der Sicherheit in Kauf nehmen zu müssen. Ziel ist z. B. die Unterscheidung kritischer von unkritischen Ereignissen im Betrieb. Gegenüber dem rein turnusgemäßen Austausch oder einer nur oberflächlichen Sichtprüfung werden Kosten vermieden und die Sicherheit erhöht. So werden wesentliche Voraussetzungen für die weitere Verbreitung der Wasserstoff-Technologie geschaffen. Mehr Informationen gibt es auf der HANNOVER MESSE | Hydrogen + Fuel Cells…
Defekte im atomaren Maßstab ermöglichen langfristige Datenspeicherung. Dank Internet, sozialer Medien und des Cloud-Computing steigt die Menge der täglich weltweit erzeugten Daten sprunghaft an. Das erfordert neue Technologien, die eine höhere Speicherdichte in Verbindung mit einer sicheren Langzeitarchivierung gestatten, die weit über die Möglichkeiten herkömmlicher Datenspeicher hinausgeht. Ein Forschungsteam unter Leitung des HZDR schlägt nun ein neues Konzept der Langzeit-Datenspeicherung vor, das auf atomaren Defekten in Siliziumkarbid beruht. Diese Defekte werden durch einen fokussierten Ionenstrahl erzeugt, der präzise Details, eine…
Ultraleicht, wärmeisolierend und biologisch abbaubar: Aerogel aus Cellulose ist vielseitig einsetzbar. Empa-Forschenden ist es gelungen, das Naturmaterial mittels 3D-Druck in komplexe Formen zu bringen, die einst als Präzisionsisolation in Mikroelektronik oder als personalisierte medizinische Implantate dienen könnten. Biologisch abbaubare Materialien, Tinten für den 3D-Druck und Aerogele haben auf den ersten Blick nicht viel gemeinsam. Alle drei sind aber zukunftsträchtig: «Grüne» Materialien belasten die Umwelt nicht, mit dem 3D-Drucker lassen sich ohne Materialverschwendung komplexe Strukturen herstellen, und die ultraleichten Aerogele sind…
Unterschätzter Risikofaktor: Ein erholsamer Schlaf ist für unser Wohlbefinden und unsere Gesundheit unerlässlich, denn dauerhafte Schlafstörungen begünstigen organische und psychische Erkrankungen. Das ist vielen bekannt. Dass Schlafstörungen aber auch ein deutlicher Risikofaktor für die Entwicklung einer Bluthochdruckerkrankung sind, sollte noch stärker im Bewusstsein der Menschen verankert sein. Wie immer gilt auch hier: Genau hinsehen und Blutdruck messen! Bluthochdruck-Risikofaktor Schlafstörungen Schlafstörungen sind nicht nur belastend und senken das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit. Sie sind auch bekanntermaßen ein relevanter Risikofaktor für die…
Neue Kombinationstherapie wird auf Wirksamkeit untersucht. Die Kliniken für Neuroonkologie und Neurochirurgie des Universitätsklinikums Bonn (UKB) beginnen eine klinische Phase II-Studie, die die Wirksamkeit des Medikaments Meclofenamat bei Patientinnen und Patienten mit der bösartigen Hirntumorerkrankung Glioblastom erprobt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Studie mit fast 2 Millionen Euro. Eine mögliche Studienteilnahme kann ab sofort am UKB angefragt werden. Das Glioblastom ist der häufigste und aggressivste Hirntumor im Erwachsenenalter. Da die Lebenserwartung der Betroffenen trotz Ausschöpfung aller bestehenden…
Forschungsteam des CellNanOs der Universität Osnabrück untersucht, wie sich Zellen bei Nährstoffmangel selbst verwerten. Unser Körper besteht aus Milliarden von Zellen. Damit wir uns bewegen, sprechen oder auch nur diese Sätze lesen können, müssen unsere Zellen gefüttert werden. Passiert das nicht, hungern unsere Zellen und verwerten ihre eigenen Bestandteile in einem Prozess, der Autophagie genannt wird. Beim Menschen findet Autophagie zum Beispiel beim Abnehmen, aber auch beim Sport statt. Eine Reihe von Studien im Autophagie-Feld belegen, dass regelmäßiges Fasten (Intervallfasten)…
… erlaubt nachhaltigere Synthese von Wasserstoff und wichtigen Basischemikalien. Forschungsteam der Freien Universität Berlin kann Chlorwasserstoff sicher speichern, umsetzen und elektrolysieren. Einem Forschungsteam der Freien Universität Berlin unter Leitung des Chemikers Prof. Dr. Sebastian Hasenstab-Riedel ist es gelungen, das Gas Chlorwasserstoff sicher in Form von Ionischen Flüssigkeiten zu speichern und zu elektrolysieren. Dabei wird Chlor im Kreislauf geführt und der Energieträger Wasserstoff als Nebenprodukt bei niedrigeren Potentialen erhalten. Die neue Technologie eröffnet einen Beitrag zur nachhaltigen Transformation der Chemie und…
Es kommt auf die Verknüpfung an: Ringpolymere zeigen unter Scherung unerwartete Bewegungsmuster. Ein internationales Forschungsteam erregt mit Berechnungsergebnissen über das Verhalten von Ringpolymeren unter Scherkräften die Aufmerksamkeit der Fachwelt: Reyhaneh Farimani von der Universität Wien und ihre Kolleg*innen zeigten, dass für Ringpolymere die Art der Verknüpfung – chemisch gebunden vs. mechanisch verknüpft – tiefgreifende Auswirkungen auf die dynamischen Eigenschaften unter kontinuierlicher Scherung hat. In diesen Fällen ergeben sich neue rheologische Muster. Die Studie wurde kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Physical…
Die Wechselwirkungen zwischen Phosporsäure und dem Platin-Katalysator in Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzellen sind komplexer als bisher angenommen. Röntgen-Experimente an BESSY II in einem mittleren Energiebereich (tender x-rays) haben die vielfältigen Oxidationsprozesse an der Platin-Elektrolyt-Grenzfläche entschlüsselt. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Feuchtigkeit in der Brennstoffzelle diese Prozesse beeinflusst, so dass sich hier Möglichkeiten bieten, um Lebensdauer und Wirkungsgrad von Brennstoffzellen zu erhöhen. Wasserstoff-Brennstoffzellen wandeln die chemische Energie von Wasserstoff (H2) in elektrische Energie um. Als mikro-stationäre Stromquellen eignen sich vor allem die Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen…
Quantencomputer vernetzen und ihre Leistungsfähigkeit erhöhen, Kommunikationskanäle abhörsicher verschlüsseln oder Atomuhren synchronisieren: Das Quanteninternet verspricht signifikante Verbesserungen in verschiedenen technologischen Schlüsselbereichen. Um das Quanteninternet im bestehenden Glaserfasernetz zu realisieren, sind jedoch Quantenfrequenzkonverter nötig, die die Wellenlänge von Photonen an das Telekomband (1550 nm) anpassen können. Das Fraunhofer IAF hat einmodige GaSb-Scheibenlaser mit Bestwert-Ausgangsleistungen von bis zu 2,4 W entwickelt, die als rauscharme Pumpquelle Quantenfrequenzkonversion ermöglichen. Einmodiges Halbleiter-Scheibenlaser-Modul mit bis zu 2,4 W Ausgangsleistung für den Frequenzbereich zwischen 1,9 und 2,5…
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