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Laser anstelle von Skalpell und Säge zu verwenden, hätte in der Chirurgie viele Vorteile. Dennoch kommen sie nur punktuell zum Einsatz. Das könnte sich ändern, denn Lasersysteme werden immer schlauer und besser, wie ein Forschungsteam der Universität Basel zeigt. Schon als Gordon Gould 1957 die Abkürzung Laser für «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» schuf, stellte er sich die Einsatzmöglichkeiten in der Medizin vor. Berührungslos und präzise könnten Chirurginnen und Chirurgen damit Schnitte setzen. Bis dahin waren und sind…

Viele menschliche Onkogene gehören zur Gruppe der Transkriptionsfaktoren (TF). Die Entwicklung von Medikamenten, die TF im Rahmen von Krankheiten hemmen, erweist sich jedoch als schwierig. Ein internationales Team um Denes Hnisz vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik (MPIMG, Berlin) und Forschenden aus Spanien und Kanada hat nun einen möglichen Angriffspunkt gegen den Androgenrezeptor gefunden. Dieser ist der wichtigste onkogene TF bei Prostatakrebs. Das Team identifizierte eine Schwachstelle des Rezeptors, die sich in seiner Neigung zur Tröpfchenbildung innerhalb von Zellen verbirgt. Die…

Höhenforschungsrakete MAIUS-2 hob am 2. Dezember in Nordschweden ab / Ziel: Erforschung extrem kalter Quantengase in Schwerelosigkeit. Ein Forschungsverbund unter maßgeblicher Beteiligung der Leibniz Universität Hannover hat am vergangenen Samstag um 08:30 Uhr MEZ von der European Space and Sounding Rocket Range nahe Kiruna (Schweden) erfolgreich die Höhenforschungsrakete MAIUS-2 ins All geschossen. Während des Fluges standen ungefähr fünfeinhalb Minuten für Versuche unter Schwerelosigkeit zur Verfügung bevor die Rakete geplant zurück auf die Erde stürzte. In dieser Zeit wurden verschiedene Experimente…

Um schneller zu wachsen, aktivieren Leukämiezellen typischerweise das Recycling zelleigener Strukturen. So können sie schadhafte Bestandteile entsorgen und sich besser mit Baustoffen versorgen. Forschende der Goethe-Universität Frankfurt haben nun gezeigt, dass Leukämiezellen mit einer sehr häufig auftretenden Mutation ganz spezielle Gene aktivieren, die für diesen Prozess wichtig sind. Die Ergebnisse eröffnen künftige neue Therapieoptionen. Sie sind nun in der Zeitschrift Cell Reports erschienen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Stefan Müller vom Institut für Biochemie II der Goethe-Universität haben in einer…

Südafrika könnte als sicherer Produzent für grünen Wasserstoff – auch als Lieferant für Deutschland – in den kommenden Jahren eine wichtige Rolle spielen. Herausforderungen gibt es aktuell jedoch bei der Speicherung und Verteilung des Rohstoffs. Hier knüpft das kürzlich gestartete Fraunhofer-Verbundprojekt »HySecunda« an, in dem neun Fraunhofer-Institute sowie die Fraunhofer Academy kooperieren. Im Projekt sollen optimierte Lösungen zur Herstellung, Speicherung und Zertifizierung von grünem Wasserstoff gefunden werden. Zudem unterstützt das Konsortium beim Capacity Building in der Region und in aktuellen…

TU Freiberg klärt Grundlagen für innovativen PFAS-Filter aus Ton und organischen Zusätzen. Für Industrie-Abfälle erhältliche PFAS-Filter bestehen meist aus Aktivkohle (PFAS=per- und polyfluorierte Alkylverbindungen). Da diese vergleichsweise teuer ist, sucht die Forschung nach alternativen Filtermaterialien für die sogenannten „Ewigkeitsgifte“, deren gefährliche Rückstände sich in der Umwelt nur sehr langsam abbauen. Ein Team der TU Bergakademie Freiberg schlägt jetzt einen mit organischen Substanzen modifizierten Ton aus Bentonit als möglichen PFAS-Filter vor. Die Ergebnisse erscheinen in der in der aktuellen Ausgabe der…

Neutronensterne zählen zu den dichtesten Objekten des Universums. Die Vorgänge in ihrem Inneren geben der Teilchenphysik Rätsel auf. Beobachtungen und Theorie passen nicht zueinander. Schuld daran könnte ein mangelndes Verständnis der sogenannten Hyperonen sein – Teilchen, die einen besonderen Bestandteil, das Strange-Quark, besitzen. Sie sind instabil und daher schwer zu untersuchen. Prof. Dr. John Bulava von der Ruhr-Universität Bochum will ihnen mithilfe von Computersimulationen auf die Schliche kommen. Der Europäische Forschungsrat ERC fördert seine Arbeiten im Rahmen eines Consolidator Grants…

Glyphosat vernichtet zuverlässig unerwünschte Pflanzen, ist weltweit im Einsatz – und seit Jahren wegen seiner negativen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit heftig umstritten. Lange Zeit stand ein Verbot des Herbizids in Deutschland und eventuell sogar in der ganzen EU im Raum. Gut, dass eine bessere Alternative in Sicht ist: Promovierende der HSBI arbeiten in einem vom BMBF geförderten Kooperationsprojekt mit der Universität Tübingen an einem umweltfreundlichen Herbizid auf Basis eines natürlichen Zuckers aus Blaualgen. Die Zwischenergebnisse sind vielversprechend. Fein säuberlich…

Publikation zu optisch geschalteten Magnetfeldern. Angeregt durch korkenzieherförmige Strahlung: Physiker:innen der Universität Duisburg-Essen und ihre Kooperationspartner haben entdeckt, dass winzige Graphenscheiben unter Infrarot-Strahlung zu Elektromagneten werden können. Nature Communications berichtet. Die Probe an sich ist unsichtbar für das menschliche Auge: Auf einer 2 x 2 Millimetern kleinen Oberfläche liegen winzige Scheiben, deren Durchmesser mit 1,2 Mikrometern jeweils nur ein Hundertstel eines durchschnittlichen menschlichen Haares beträgt. Sie bestehen aus zweilagigem Graphen – also zwei Schichten Kohlenstoffatome, die wie Pfannkuchen übereinanderliegen. Deren…

Unter der Leitung von Francesca Ferlaino und Massimo Mannarelli untersuchen Quantenphysiker und Astrophysiker gemeinsam die plötzliche Änderung der Rotationsgeschwindigkeit von Neutronensternen. Es ist ihnen nun gelungen, dieses rätselhafte Phänomen mit ultrakalten dipolaren Atomen numerisch zu simulieren. Die enge Verbindung von Quantenmechanik und Astrophysik ebnet den Weg für die Quantensimulation von stellaren Objekten. Neutronensterne faszinieren die Wissenschaft seit ihrer ersten Entdeckung im Jahr 1967. Die für ihre periodischen Lichtblitze und ihre schnelle Rotation bekannten Überreste von Supernovae gehören zu den dichtesten…

Nachweiseffizienz dank extremer Empfindlichkeit 1.000-fach höher als bei konventionellen Ionendetektoren. Einem internationalen Forschungsteam rund um Quantenphysiker Markus Arndt von der Universität Wien ist eine bahnbrechende Entwicklung im Bereich der Detektion von Protein-Ionen gelungen: Supraleitende Nanodrahtdetektoren erreichen aufgrund ihrer hohen Energieempfindlichkeit eine fast 100%ige Quantenausbeute und übertreffen Nachweiseffizienz von herkömmlichen Ionendetektoren bei kleinen Energien um das 1.000-Fache. Im Gegensatz zu herkömmlichen Detektoren können sie die einfliegenden Makromoleküle auch nach Aufprallenergie unterscheiden. Dies ermöglicht eine empfindlichere Detektion von Proteinen und zusätzliche Information…

Zwei Satelliten erfolgreich aus Kalifornien gestartet / Technische Universität Berlin setzt mit NanoFF-Projekt neue Maßstäbe in der Kleinsatellitenentwicklung. Am Freitag, den 1. Dezember 2023 sind zwei Kleinstsatelliten der TU Berlin erfolgreich von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien mit einer Falcon 9 der Firma SpaceX in den Erdorbit gebracht worden. Das primäre Missionsziel sei eine Pionierleistung für die TU Berlin, wie Projektleiter Jens Freymuth erläutert: „NanoFF ist ein Akronym und steht für Nanosatelliten im Formationsflug. Wie der Name vermuten…

Themenschwerpunkt Quantencomputing (Folge 2): Karl Jansen vom DESY ist Professor für Teilchenphysik. Er versucht in einem großen Projekt die Möglichkeiten des Einsatzes von Quantencomputern für die Teilchenphysik auszuloten. Es könnte zuerst in Kombination mit Machine Learning und neuronalen Netzen zu besserer Klassifizierung der führen. Für den Theoretiker bietet das Quantencomputing aber eine noch viel weitreichendere Perspektive: Jansen ist überzeugt, dass es uns zu einer neuen Physik mit einem verbesserten Teilchenmodell führen wird. Wie, darüber spricht Susanne Päch in dieser Sendung…

Forschungsgruppe aus der Chemie klärt auf, wie Photolyase-Enzyme fehlerhafte Erbsubstanz reparieren. Zuschauen, wie Licht die Erbsubstanz DNA heilt: Erstmals lässt sich in einem Film mit atomarer Auflösung Schritt für Schritt verfolgen, was passiert, wenn das Enzym DNA-Photolyase einen Schaden in der DNA repariert, der durch ultraviolettes Licht erzeugt wurde. Ein Team um den Marburger Biochemiker Professor Dr. Lars-Oliver Essen hat mit extrem hoher Zeitauflösung Schnappschüsse des Reparaturprozesses angefertigt und zu einer Filmsequenz zusammengefügt. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berichten im…

Studie der Universitäten Bonn und St. Andrews schlägt Lösung für eines der großen Rätsel der Kosmologie vor. Das Weltall dehnt sich aus. Wie schnell es das tut, wird durch die sogenannte Hubble-Lemaitre-Konstante beschrieben. Doch gibt es einen Streit um die Frage, wie groß diese Konstante eigentlich ist: Unterschiedliche Messmethoden liefern widersprüchliche Werte. Diese sogenannte „Hubble-Spannung“ stellt die Kosmologen vor ein Rätsel. Forscher der Universitäten Bonn und St. Andrews schlagen dafür nun eine neue Lösung vor: Unter Verwendung einer alternativen Gravitationstheorie…

Ein völlig neues Konzept in der Fotografie kann die Aufnahme von Strömungen transparenter Medien wesentlich verbessern. Die sogenannte Schlierenfotografie ist ein Standardverfahren in Forschung und Industrie: Mit ihr werden Aufnahmen im Windkanal gemacht, Strömungen von Düsen und Turbinen untersucht oder Gaslecks in Tanks und Anlagen aufgespürt. Einem Team aus zwei Forschern der TU Berlin und einem japanischen Wissenschaftler ist es am Exzellenzcluster „Science of Intelligence“ (SCIoI) nun gelungen, mit dem völlig neuen Konzept der „Eventkameras“ die Möglichkeiten der Schlierenfotografie deutlich…