Wie Gen-Interaktionen die Evolution der Zell-zu-Zell-Variation beeinflussen. Biologische Zellen, egal ob freilebend oder Teil eines vielzelligen Organismus, müssen Hunderte von Funktionen erfüllen, um zu überleben. Dazu zählen wie beispielsweise die Fähigkeit ihre Umwelt wahrzunehmen, Nährstoffe aufzunehmen und zu verstoffwechseln, abgestorbene Teile zu regenerieren oder sich fortzupflanzen. Die Informationen darüber, wie diese Funktionen auszuführen sind, werden von den Genen getragen und durch einen Prozess namens “Genexpression”, bei dem Genprodukte hergestellt werden, praktisch umgesetzt. Diese interagieren in einem Netzwerk, das als Gennetzwerk…
Forschungsprojekt SivaS: Fahrerassistenzsysteme und automatisierte Fahrfunktionen besitzen ein großes Potenzial, die Verkehrssicherheit zu verbessern. Bereits heute ist eine Vielzahl von Systemen in modernen Kraftfahrzeugen verfügbar, die die Fahrenden kontinuierlich oder in Notsituation bei der Fahrzeugführung unterstützen. Aktuell gibt es jedoch keine europaweit harmonisierten Vorschriften zur Bewertung der Sicherheit von hoch- und vollautomatisierten Fahrfunktionen in der Typprüfung, in der regelmäßigen Hauptuntersuchung und während des Fahrzeugbetriebs. Auf Grundlage einer solchen Bewertung könnte eine Art Gütesiegel vergeben werden, dass das Vertrauen der Nutzer…
Mithilfe von Satellitendaten aus 19 Jahren und Auswertung auf Basis Neuronaler Netze kann die Schicht um die Erde in ihrer Komplexität sehr viel besser als bisher rekonstruiert werden. Das ist u.a. wichtig für die Satellitennavigation. Die Ionosphäre, der Bereich 60 bis 1000 Kilometer über der Erde, beeinträchtigt mit ihren elektrisch geladenen Teilchen die Ausbreitung von Funksignalen der globalen Satellitennavigationssysteme (GNSS). Für deren geforderte immer höhere Präzision ist das ein Problem – in Forschung wie in Anwendung, etwa im Bereich autonomes…
Schnell und effektiv: Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT hat das sogenannte SMaC-Verfahren entwickelt, ein neues Beschichtungsverfahren, das Laserauftragschweißen und mechanische Bearbeitung kombiniert. Damit lassen sich hochfeste Beschichtungswerkstoffe schnell und effizient auftragen und simultan zerspanend bearbeiten. SMaC ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit verlängerter Lebensdauer und erweiterten Einsatzzyklen, was gerade in der Energiewirtschaft, der Mobilitätsbranche und der chemischen Industrie höchst interessant ist. Beschichtungen sind sowas wie Hidden Champions: Sie werden kaum wahrgenommen und leisten dennoch Großartiges. Sie tragen dazu bei, Bauteile…
Die unter dem arktischen Meereis wachsende Alge Melosira arctica enthält zehnmal so viele Mikroplastikpartikel wie das umgebende Meerwasser. Diese Konzentration an der Basis des Nahrungsnetzes stellt eine Gefahr dar für Lebewesen, die sich an der Meeresoberfläche von den Algen ernähren. Klumpen abgestorbener Algen befördern das Plastik mit seinen Schadstoffen zudem besonders schnell in die Tiefsee – und können so die hohen Mikroplastikkonzentrationen im dortigen Sediment erklären. Das berichten Forschende unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts jetzt in der Fachzeitschrift Environmental Science and…
Forschende der ETH Zürich haben die bislang schwerste Schrödinger-Katze hergestellt, indem sie ein Kristall in eine Überlagerung von zwei Schwingungszuständen versetzten. Ihre Ergebnisse könnten zu robusteren Quanten-Bits führen und zu erklären helfen, warum wir im Alltag keine Quanten-Überlagerungen beobachten. Man muss kein Quantenphysiker sein, um schon einmal von Schrödingers berühmter Katze gehört zu haben. Erwin Schrödinger erfand die Katze, die zugleich lebendig und tot sein kann, in einem Gedankenexperiment im Jahr 1935. Der offensichtliche Widerspruch – schliesslich sehen wir im…
Fälschungen von hochwertigen Produkten wie Medikamente, Kosmetika, Uhren oder Lebens- und Genussmittel sind vor allem im Onlinehandel zahlreich im Umlauf. Verbraucher haben kaum eine Chance, die Echtheit eines Produktes zu prüfen. Fraunhofer-Forschende entwickeln nun im Projekt SmartID ein fälschungssicheres Barcode-System, mit dem Produkte einfach per Smartphone ohne Zugriff auf eine Datenbank authentifiziert werden können. Auf der Fachmesse für Verpackungen Interpack 2023 in Düsseldorf stellt das Team erstmals einen SmartID-Demonstrator vor. Interpack 2023 | 4.-10. Mai 2023 | Düsseldorf | Halle…
Glasbausteine sind in der Architektur schon seit langem beliebt, um mehr Licht in Gebäude zu bringen. Bisher eigneten sie sich jedoch nicht für tragende Wände und isolierten erst noch schlecht. Ein Empa-Team hat nun einen lichtdurchlässigen und dank Aerogel gut dämmenden Glasbaustein entwickelt, der sogar tragende Elemente ermöglicht. Damit lassen sich ästhetische, transluzente Wände bauen, die im Gebäudeinneren den Bedarf an künstlicher Beleuchtung senken. Verglaste Bauelemente sind in der Architektur eine beliebte Methode, um Licht in ein Gebäude zu lassen….
… für realistische Ex-vivo-Gewebemodelle für Forschung und personalisierte Medizin. Der Professor-Franz-Brandstetter-Preis 2022 für die beste am Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) angefertigte Masterarbeit wird an Frau Yu-Hsuan Peng verliehen. Sie erhält die Auszeichnung für ihre herausragende Masterarbeit „Development of programmable DNA-crosslinked hydrogels for biomedical applications“. Yu-Hsuan Peng beschreibt in ihrer von Dr. Elisha Krieg betreuten Masterarbeit eine neue Klasse weicher, mit DNA vernetzter polymerer Hydrogelmaterialien. Im Rahmen ihres durch das BMBF geförderten Projekts untersuchte sie die Eigenschaften dieser…
… für Diagnose, Therapie und realistische Krankheits- und Gewebemodelle. Den Doktorandenpreis des Vereins zur Förderung des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) erhält in diesem Jahr Herr Dr. Sebastian Kühn für seine Dissertation „A biohybrid microgel platform for in vitro tissue models, multiplex bioassays and new therapeutic applications“. Die Arbeit wurde von Herrn Prof. Carsten Werner am IPF betreut und 2022 an der Technischen Universität Dresden verteidigt. Sebastian Kühn konnte in seinem interdisziplinären Promotionsprojekt wichtige Beiträge zur Entwicklung einer…
Membranproteine von Cyanobakterien und von höheren Organismen sind strukturell ähnlich. SynDLP könnte ein bakterieller Vorfahre von vergleichbaren Membranproteinen bei Eukaryoten sein. Die Zellen von Lebewesen sind mit Proteinen ausgestattet, die an der Gestaltung und dem Umbau der Zellmembran beteiligt sind und dadurch wichtige Aufgaben erfüllen. Die Zellmembran umschließt das Zellinnere, unterliegt aber ständigen Veränderungen etwa durch Abtrennungen, Einstülpungen oder Fusionen. Daran sind auch verschiedene Proteine beteiligt, von denen lange Zeit angenommen wurde, dass sie ausschließlich oder vorwiegend in höheren Lebewesen…
… gibt Einblick in Evolution und Tumorresistenz. Der Zwergglattwal (Caperea marginata) ist der kleinste aller Bartenwale – aber auch er wird bis zu sechs Meter lang und drei Tonnen schwer. Die selten zu sichtende Art lebt in den antarktischen Gewässern der Südhalbkugel. Wissenschaftlich ist der letzte überlebende Vertreter eines ansonsten ausgestorbenen Familienzweigs der Bartenwale noch wenig erforscht. Dabei kann sein Erbgut für die Krebsforschung interessante Informationen bereithalten, wie ein Team von Wissenschaftlern aus Frankfurt und dem schwedischen Lund jetzt herausgefunden…
Neuer Weg zur Verschränkung hochdimensionaler Quantensysteme. Quantencomputer rechnen nicht mehr nur mit Null und Eins wie ihr klassisches Gegenstück, sondern unterstützen flexible höherdimensionale Informationskodierung. Physiker der Universität Innsbruck haben nun eine neue Methode demonstriert, um solche hochdimensionalen Informationsträger effizient und mit hoher Güte zu verschränken. Während wir aus dem täglichen Leben gewohnt sind mit den Ziffern Null bis Neun zu rechnen, arbeiten Computer für gewöhnlich nur mit binärer Information: Null und Eins. Die Zahl 9 stellt ein Computer als 1001…
Förderprojekt Car2Car entwickelt Technologien für optimiertes Recycling von Altfahrzeugen. Ein Konsortium bestehend aus Automobilwirtschaft, Recycler*innen und Wissenschaftler*innen macht es sich im Projekt Car2Car zur Aufgabe, die Qualität der aus Altfahrzeugen gewonnenen Sekundärrohstoffe durch innovative Demontage- und automatisierte Sortierverfahren zu erhöhen. Das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, ein Institut des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), bringt seine Expertise zur Werkstofferkennung mittels Sensortechnik sowie spektroskopische Verfahren für die Stoffidentifikation ein. Das Ziel ist, den Anteil von Sekundärmaterialien in Neufahrzeugen im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu erhöhen….
BMBF-Projekt »MaSSiF« erforscht innovatives Batteriekonzept. Eine neue Generation von Lithium-Schwefel-Batterien steht im Fokus des Forschungsprojekts »MaSSiF – Materialinnovationen für Schwefel-Silizium-Festkörperbatterien«. Das Projektteam widmet sich dem Design, Aufbau und der Bewertung von leichten und kostengünstigen Prototypzellen auf Schwefelbasis mit hohen Speicherkapazitäten. Der Einsatz von Silizium als Anodenmaterial soll zudem die Langlebigkeit der Batteriezellen entscheidend verbessern. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden sechs Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft mit…
Neues Verfahren entzieht Duftstoffe. Was nicht gut riecht, ist schlecht wiederzuverwerten. Diese einfache Regel gilt auch für die weltweit wachsenden Kunststoffabfälle. Ein Weg zu ihrer umweltverträglichen und klimaschonenden Verwertung als hochwertiges »Post-Consumer«-Rezyklat führt über eine verbesserte Sortierung und Wiederaufbereitung. Bislang schränkt die verringerte Materialqualität die Wiederverwendung der Kunststoffrezyklate erheblich ein – das liegt vor allem an ihrem Geruch. Forschende im Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben einen neuen umweltfreundlichen Prozess im Labormaßstab entwickelt, um Duftstoffe aus Kunststoffverpackungen zu entfernen….
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