Alle Neuigkeiten

Biowissenschaften Chemie

Im Roboterlabor zu nachhaltigem Treibstoff

Dank einer neuen automatisierten Forschungsinfrastruktur können Chemiker:innen an der ETH Zürich Katalysatoren schneller entwickeln. Künstliche Intelligenz hilft ihnen dabei. Als erstes Demonstrationsprojekt suchten die Forschenden nach besseren Katalysatoren zur Herstellung von Methanol. Die neue Technologieplattform wird die Entwicklung anderer Katalysatoren ebenfalls beschleunigen. Katalysatoren sind die fleissigen Heinzelmännchen der Chemiker:innen. Sie beschleunigen Reaktionen und senken die Energie, die nötig ist, damit eine Reaktion ablaufen kann. Je spezifischer und wirksamer ein Katalysator ist, desto effektiver werden unerwünschte Nebenreaktionen unterdrückt. In der Natur…

Verfahrenstechnologie

Perowskit-Solarzellen: Vakuumverfahren kann zur Marktreife führen

Weltweit arbeiten Forschung und Industrie an der Kommerzialisierung der Perowskit-Photovoltaik. In den meisten Forschungslaboren stehen lösungsmittelbasierte Herstellungsverfahren im Fokus, da diese vielseitig und einfach anzuwenden sind. Etablierte Photovoltaikfirmen setzen heute jedoch fast ausschließlich auf Vakuumverfahren zur Abscheidung von hochqualitativen Dünnschichten. Ein internationales Konsortium unter der Leitung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des U.S. Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory (NREL, USA) hat diese kritische Diskrepanz zwischen Labor und Industrie analysiert. Sie heben hervor: Industriell erprobte Vakuumverfahren könnten…

Maschinenbau

Von der Kunst, die reale Welt in Zahlen abzubilden

Mathematiker der Uni Ulm entwickeln „Digitale Zwillinge“. Sie schlagen eine Brücke zwischen der physischen und der digitalen Welt: sogenannte „Digitale Zwillinge“. Das sind virtuelle Modelle von Objekten, aber auch von Vorgängen. Als digitale Repräsentationen helfen sie bei der Entwicklung und Verbesserung von Materialien und Produkten, aber auch von Herstellungs- und Prüfprozessen. An der Universität Ulm entwickeln Mathematiker unter anderem Modelle für Batteriematerialien, für die Simulation von Prüfverfahren oder die Vorhersage von Abnutzungs- und Alterungsprozessen. Dabei nutzen sie Methoden aus der…

Interdisziplinäre Forschung

Ein Knochenmark im Miniaturformat

Organoide – dreidimensionale Miniatur-Modelle von Organen – sind kaum größer als einen Millimeter. Sie können im Idealfall die Funktionen der großen Originale nachbilden. Nun ist es einem interdisziplinären Team von Wissenschaftlern im Dr. von Haunerschen Kinderspital des LMU Klinikums gelungen, Organoide des menschlichen Knochenmarks zu konstruieren. „Wir denken, dass sich diese Technologie in vieler Hinsicht als nützlich erweisen könnte – von der Modellierung angeborener und erworbener Erkrankungen des Knochenmarkes bis hin zur biotechnologischen Produktion von Blutzellen“, sagt Professor Christoph Klein,…

Energie & Elektrotechnik

Geothermie-Anlagen besser und kostengünstiger planen

Erdwärme-Anlagen zu planen ist aufwendig und teuer. Eine optimierte Planung will die HTWK Leipzig mit einer Open-Source-Software ermöglichen. Seit Januar 2024 erforscht die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft, wie Planer großflächige Anlagen für oberflächennahe Geothermie standortbezogen zuverlässiger dimensionieren können. Dadurch können die Investitions- und Betriebskosten gesenkt und die Anlagen für Bauherren lukrativer werden. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Forschungsprojekt mit 2,2 Millionen Euro. Vor dem Bau…

Ökologie Umwelt- Naturschutz

Der Ozean als Verbündeter im Klimaschutz

Wie beeinflusst marine Alkalinitätserhöhung das Leben im Meer? In einem heute beginnenden mehrwöchigen Experiment unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel untersuchen Wissenschaftler:innen, inwieweit der Eintrag von Gesteinsmehl dem Ozean helfen kann, Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufzunehmen und den Klimawandel zu mindern. Dafür verankern sie zwölf abgeschlossene Versuchstanks im Wasser am Anleger vor dem Kieler Aquarium. Mit Hilfe kontrollierter Versuche möchten sie besser abschätzen, welche Auswirkungen die Gesteinsmehl-Zugabe auf die Meeresumwelt hat. Die Versuchsreihe ist die erste von dreien,…

Medizintechnik

Blutdruck senken durch Verödung von Nervenfasern an der Niere

Wenn Standard-Therapien keinen Erfolg mehr bringen… UKL-Kardiologie als Zentrum für renale Denervation zertifiziert: Interventionelle Therapieoption für Patient:innen mit schwer einstellbarer arterieller Hypertonie. Die Klinik und Poliklinik für Kardiologie am Universitätsklinikum Leipzig (UKL) ist erfolgreich als „Zentrum für renales Denervation“ zertifiziert worden. Bei diesem minimal-invasiven Eingriff werden Nervenbahnen an den Nierenarterien (Niere = lat. ren), die zu einem dauerhaft zu hohen Blutdruck beitragen, unterbrochen (Denervation). Etwa ein Drittel der Bevölkerung in Deutschland zwischen 18 und 80 Jahren leidet nach Ansicht von…

Biowissenschaften Chemie

Aus eins mach acht

Forschende der Uni Bonn entwickeln Verfahren zur Herstellung von Naturstoff-Varianten. Für die Herstellung von Arzneimitteln werden Naturstoffe in bestimmten spiegelbildlichen Varianten und hoher Reinheit benötigt. Chemikerinnen und Chemikern der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, in einem relativ einfachen Prozess alle acht möglichen Varianten eines Polypropionat-Bausteines aus einem Ausgangsstoff herzustellen. Ihre Arbeiten wurden nun in dem renommierten Journal Angewandte Chemie veröffentlicht. Polypropionate sind Naturprodukte mit lebensrettender Bedeutung. Sie werden für die Herstellung von Reserve-Antibiotika benötigt – Präparate, die nur bei…

Biowissenschaften Chemie

Züchtung menschlicher Gewebemodelle für präklinische Tests

Projektleiter Dr.-Ing. Abdolrahman Omidinia Anarkoli und Arbeitsgruppenleiterin Prof. Dr.-Ing. Laura De Laporte vom DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien haben für ihr Projekt “AnisoPlate” einen Proof Concept Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Ihr Ziel ist es, das technische und kommerzielle Potenzial ihres neu entwickelten Geräts zu untersuchen. Mit dieser Technologie wollen sie dreidimensionale, hydrogelbasierte humane Gewebemodelle im Hochdurchsatz herstellen, die eine kontrollierbare räumliche Orientierung und makroporöse Strukturen aufweisen. Die derzeitig kommerziell verfügbaren Zell- und Gewebemodelle werden der ausrichtungsabhängigen Komplexität…

Biowissenschaften Chemie

Biomarker des Alterns

Neue Richtlinien beschleunigen klinische Anwendung. Eine neue Studie schlägt Richtlinien zur Standardisierung von Biomarkern des Alterns vor, um eine schnellere klinische Anwendung zu ermöglichen. Co-Autorin Chiara Herzog vom European Translational Oncology Prevention and Screening Institute an der Universität Innsbruck erklärt, wie dadurch die Lebenserwartung und Gesundheit der Bevölkerung verbessert werden könnte. Biomarker sind messbare Merkmale, die zur Bewertung normaler biologischer Prozesse, Krankheiten oder der Reaktion auf eine Behandlung durch Patient:innen verwendet werden können. Die Verwendung von Biomarkern zur Beurteilung von…

Materialwissenschaften

Umweltfreundliche Alternative zu PFAS-basierten Beschichtungen

Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald hat eine neuartige Methode zur Herstellung ultrahydrophober siliziumorganischer Polymerschichten entwickelt. Diese Schichten sind eine Alternative zu per- und polyfluorierten Verbindungen (PFAS), die derzeit noch in vielen Industrieanwendungen und -sparten verwendet werden. PFAS-Verbindungen werden seit Jahrzehnten zur Veredelung einer Vielzahl von Produkten genutzt, darunter in der Medizintechnik, der Halbleiterindustrie und der Textilindustrie. Sie sind außerordentlich wasserabweisend und bieten daher eine Vielzahl von Vorteilen, zum Beispiel eine gute Antihaftwirkung und eine hohe…

Medizin Gesundheit

Digitale Diagnostik bei Schuppenflechte

Mit einer KI-basierten App chronische Hauterkrankungen besser, schneller und effektiver behandeln. HybridVITA – Hybridlösung mit kontaktloser VIso-TAktiler Diagnostik – zielt darauf ab, die physische und psychische Gesundheit von Patientinnen und Patienten mit chronischen Hauterkrankungen zu verbessern, schwere Krankheitsschübe vorherzusagen und zu vermeiden. Weltweit leiden 800 Millionen Menschen an einer chronischen Hauterkrankung wie Schuppenflechte, auch als Psoriasis bekannt. Allein in Deutschland sind 8 Millionen Menschen betroffen. Der chronische Verlauf und die häufigen Rückfälle erfordern eine kontinuierliche und langfristige dermatologische Behandlung und…

Biowissenschaften Chemie

Neuer Wirkstoff zur Behandlung der Tuberkulose

Eine aktuelle klinische Studie zeigt, dass Ganfeborol ein vielversprechender Kandidat für eine sichere und effektive Behandlung der Lungentuberkulose sein könnte. Anhand mikrobiologischer Untersuchung und innovativer bildgebender Verfahren konnte ein internationales Forschungsteam die Wirksamkeit dieses neuartigen Wirkstoffs belegen und den Weg für weitere klinische Erprobungen ebnen. Die Ergebnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlicht. Durch die Zunahme von Arzneimittelresistenzen wird die Behandlung der Tuberkulose (TB), der häufigsten zum Tod führenden bakteriellen Infektionskrankheit weltweit, zunehmend schwieriger. Laut Angaben der…

Biowissenschaften Chemie

Edelmetalle haben ausgedient

Katalyse von Feinchemikalien künftig mittels Eisen & Co. Am Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock entwickelte Dr. Johannes Fessler neue Wege für die Synthese von Arzneimittelvorstufen mittels Katalysatoren aus Eisen, Mangan und Kobalt. Jedes dieser drei chemischen Elemente hat das Potential, eine Reihe von Edelmetallen abzulösen, die in der organischen Chemie bei der Katalyse von Feinchemikalien üblicherweise verwendet werden. Platin und Palladium beispielsweise sind aufgrund ihres seltenen Vorkommens teuer, ihre Gewinnung ist aufwendig und setzt große Mengen des Klimagases CO2 frei….

Biowissenschaften Chemie

Den Artgrenzen auf der Spur

Hybridisierungsmuster von zwei Schlangenarten liefern neue Einsichten. Was ist eigentlich eine Art? Diese uralte Frage lässt sich bis heute nicht universell beantworten, aber die Erforschung konkreter Fallbeispiele trägt zu einem besseren Verständnis bei. Ein Forschungsteam der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) und der Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen Dresden hat die Hybridzone von zwei Ringelnatterarten im bayerischen Priental untersucht. Obwohl sich diese Arten fruchtbar kreuzen können, beschränkt sich die Hybridzone im Wesentlichen auf eine Breite von nur wenigen Kilometern. Die Studie ist heute…

Medizin Gesundheit

Der Nervenalterung auf der Spur

MHH-Nachwuchsforscherin untersucht, welchen Einfluss das Immunsystem auf altersbedingte Störungen sensorischer Neurone hat. Zum peripheren Nervensystem gehören sensorische und motorischen Nervenzellen, die unseren Körper gebündelt wie Stromkabel durchziehen. Motorische Nervenzellen überbringen Anweisungen vom Gehirn zu den Muskeln. Sensorische Nervenzellen informieren uns über unsere Lage in der Umgebung und über Geschehnisse in unserem Körper. Sie leiten Reize von den Sinnesorganen an das Gehirn weiter – also was wir sehen, hören, riechen, schmecken und fühlen. Außerdem helfen sie uns, unsere Bewegungen zu koordinieren…

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