TU-Forschende entwickeln neue Methode zur An- und Abschaltung einzelner Poren. Nanoporen spielen eine wichtige Rolle in der Wasseraufbereitung und in der Bioforschung. Allerdings lässt sich die Technik oft noch schwer kontrollieren. Ein Forschungsteam der TU-Darmstadt will mit einem neuen Ansatz Abhilfe schaffen. Die Ergebnisse wurden jetzt in dem renommierten Fachjournal „Physical Review Letters“ veröffentlicht. Meerwasser entsalzen oder Trinkwasser von schädlichem Nitrat befreien: Dies gelingt dank Membranen, die von winzigen Nanoporen durchsetzt sind. Man kann sie sich als Sieb vorstellen, dessen…
Heidelberger Wissenschaftler entschlüsseln die genetischen Grundlagen der schnellen Hodenevolution bei verschiedenen Säugetierarten und beim Menschen. Der evolutionäre Druck bei männlichen Säugetieren, die Zeugung von eigenem Nachwuchs sicherzustellen, hat zu einer rasanten Evolution des Hodens geführt. Bioinformatische Untersuchungen, die ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Henrik Kaessmann, Wissenschaftler am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg, durchgeführt haben, zeigen, dass dieser Druck insbesondere die Evolution später Stadien der Spermienbildung beschleunigt hat. Ziel war es, erstmals vergleichend die genetische…
Neue Software zur Einstellung entwickelt. Charité-Studie zeigt Gleichwertigkeit der Software mit bisherigem klinischen Verfahren. Die Tiefe Hirnstimulation (THS) ist ein Therapieverfahren, das zur Behandlung von Parkinson-Erkrankten eingesetzt wird. Zwei im Gehirn implantierte Elektroden stimulieren dabei dauerhaft bestimmte Hirnregionen. Die Einstellung der Stimulationsparameter ist allerdings ein aufwendiger Prozess. Ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin hat nun eine Software entwickelt, die die Einstellung effizienter machen könnte. In ihrer im Fachmagazin The Lancet Digital Health* erschienenen Studie konnten die Forschenden zeigen, dass…
Viele kennen das Problem vom weihnachtlichen Plätzchen backen: Beim Ausstechen bleibt immer wieder Teig an den Förmchen hängen. Ähnliche Komplikationen treten auch beim Laserschneiden in der Industrie auf. Quantencomputer könnten hier künftig helfen, den Laser so zu platzieren, dass sich die Blechteile sauber heraustrennen lassen. Im Projekt QUASIM will Dr. Tobias Stollenwerk vom Forschungszentrum Jülich dafür nun gemeinsam mit dem deutschen Hochtechnologieunternehmen Trumpf erste passende Quantenalgorithmen auf den Weg bringen. Im Interview beleuchtet der Quantenphysiker, der im Sommer vom Deutschen…
Grüner Wasserstoff (H2) aus umweltfreundlichen Quellen gilt als heißer Kandidat als Energieträger der Zukunft. Bestimmte Algen könnten ihn herstellen – wie das in industriellem Maßstab gelingen kann, untersuchen Forschende der Ruhr-Universität Bochum und der Universität Osaka gemeinsam in zwei Projekten, die das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung fördert. Zum einen bauen die beiden Teams in Osaka ein gemeinsames Labor auf. Zum anderen gehen sie der neuen Idee nach, die Wasserstoffproduktionsmaschinerie der Algen in deren Mitochondrien zu verlegen und so von…
Wie feine unterirdische Geflechte Schwermetall-Kontaminationen beheben könnten. Heimische Pilzsammler wissen: Viele Speisepilze in unseren Wäldern sind als Folge der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl 1986 immer noch mit Radionukliden belastet. Weniger bekannt ist, dass Pilze auch andere Schwermetalle akkumulieren können. Ein Team des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hat nun die Besonderheiten der Wechselwirkung von vier verschiedenen Pilzarten mit Europium als nicht radioaktives und chemisches Pendant für bestimmte Actinoide und andere Vertreter der Seltenerd-Elemente erforscht (DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.158160). Damit entschlüsseln die Wissenschaftler*innen das Migrationsverhalten von…
HYPERRAUM.TV spricht in der Sendung mit dem Wiener Mathematiker Rudolf Taschner über die Frage, wie die Unendlichkeit in die Welt der Mathematik gekommen ist. In der Antike galt sie vielen wie Aristoteles als „nicht existent“, zumindest aber als mathematisch nicht fassbar. Trotz größter Anstrengungen seit dem 17. Jahrhundert ist den Forschern eine eindeutige mathematische Formulierung der Unendlichkeit bisher nicht gelungen. Für Taschner bleibt sie – entgegen der Meinung der meisten zeitgenössischen Mathematiker – die uneinnehmbare Grenzlinie des menschlichen Geistes. Unter der…
Ein neuer Chip für den blinden Fleck im elektromagnetischen Spektrum. Maurizio Burla, neuer Professor an der TU Berlin, bringt einen ERC-Grant mit. Damit will er einen Chip mit optischem Kern bauen, der erstmals Terahertz-Strahlung empfangen, verarbeiten, senden kann – mit Anwendungen in der Medizin und 6G-Mobilkommunikation. Zwischen Radiowellen und Mikrowellen auf der einen und Infrarot- und Lichtstrahlen auf der anderen Seite des elektromagnetischen Spektrums klafft eine Lücke: die Terahertz-Strahlung. Anders als bei elektromagnetischen Wellen mit kleineren oder größeren Frequenzen gibt…
Wie Wiederholungen von Umweltreizen im Gehirn verarbeitet werden. In unserem Alltag sind wir permanent von verschiedenen visuellen und akustischen Reizen umgeben. Und viele davon wiederholen sich ständig. Nach einer Weile gewöhnen wir uns an sie, und unser Gehirn verarbeitet dann die gleichen Töne oder Bilder etwas anders. Die Arbeitsgruppe um Dr. Stefan Dürschmid vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) Magdeburg konnte zeigen, dass im menschlichen Kortex unterschiedliche Netzwerke dafür zuständig sind, entweder die Antworten auf Umweltreize selbst oder die Anzahl der…
Eine internationale Forschungskooperation unter Marburger Leitung hat den Mechanismus aufgeklärt, mit dem das Enzym KAT6A zu seinen Zielgenen gebracht wird. Das Team weist nach, dass KAT6A mittels einer neu entdeckten Domäne an bestimmte Stellen der DNA andockt, an denen es die Verpackung der DNA lockert. Die Forschungsgruppe um den Biochemiker Dr. Robert Liefke berichtet im Fachblatt „Nucleic Acids Research“ über ihre Ergebnisse. Die Erbsubstanz DNA liegt nicht nackt und bloß im Zellkern, sondern wird umhüllt von einer Schutzschicht aus Proteinen,…
Nylon-6 ist ein widerstandsfähiger, nicht bioabbaubarer Kunststoff, der sich mit konventionellen Ansätzen nicht recyceln lässt. Einen neuen Recyclingweg für Nylon-6 stellt ein US-amerikanisches Team jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie vor: Mittels eines leicht zugänglichen Lanthan-Trisamido-Katalysators wird Nylon-6 hochselektiv, fast quantitativ, lösungsmittelfrei und bei relativ moderaten Temperaturen zum Ausgangsmonomer ε-Caprolactam depolymerisiert. Wie beim Abfädeln einer Perlenkette werden die Monomere dabei nach und nach vom Kettenende ausgehend freigesetzt. Nylon ist der Stoff, aus dem Strümpfe gemacht werden. Es ist aber auch…
Ein Polyester-Kunststoff mit hoher mechanischer Stabilität, der trotzdem gut recycelt werden kann und sogar kompostierbar ist: Forschende der Universität Konstanz um den Chemiker Stefan Mecking stellen ein neues Material vor. Wie können Kunststoffe so gestaltet werden, dass ihre positiven Materialeigenschaften erhalten bleiben, sie aber gleichzeitig besser rezykliert werden können? Diese und andere Fragen zur Umweltverträglichkeit von Kunststoff-Materialien erforscht der Chemiker Stefan Mecking in seiner Arbeitsgruppe an der Universität Konstanz. In ihrem aktuellen Artikel in der internationalen Ausgabe der Fachzeitschrift Angewandte…
Wir sind umgeben von chemischen Prozessen. Von neuartigen Materialien bis hin zu wirksameren Medikamenten oder Kunststoffprodukten: Chemische Reaktionen spielen eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung der Dinge, die wir alltäglich benutzen. Wissenschaftler*innen suchen ständig nach besseren Kontrollmöglichkeiten für diese Reaktionen, beispielsweise um neue Materialien zu entwickeln. Nun hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des MPSD eine Erklärung dafür gefunden, warum sich chemische Reaktionen in verspiegelten Hohlräumen, wo Moleküle in eine Wechselwirkung mit Licht gezwungen werden, langsamer abspielen. Die Arbeit, nun…
Eine Software, die bessere Bilder von den Vorgängen innerhalb menschlicher Zellen liefert: Das ist das Ziel eines Forschungsprojekts an der Uni Würzburg. Die Chan Zuckerberg Science Initiative unterstützt das Projekt. Bildgebende Technologien sind von zentraler Bedeutung, wenn es darum geht, die Grundlagenforschung in praktisch allen Disziplinen der Lebenswissenschaften voranzutreiben. Dabei gilt: Je höher die Auflösung dieser Bilder ist, je kleiner die dargestellten Objekte sind, desto größer ist auch der Erkenntnisgewinn. Jetzt arbeitet eine Forschungsgruppe am Lehrstuhl für Biotechnologie und Biophysik…
Mit einem multimodalen Mikroskop will das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) zusammen mit drei Partnern im Verbundprojekt PriMe die Erkennung von bakteriellem Befall über eine schnelle, markerfreie und berührungslose Bildgebung möglich machen. Damit ließe sich die Charakterisierung und Klassifizierung von Biofilmen maßgeblich beschleunigen – interessant ist das für die Forschung, aber auch für das klinische Umfeld und die Diagnostik. Die Zusammensetzung von Biofilmen zu entschlüsseln, dauert zurzeit mindestens einen Tag – für das klinische Umfeld, in dem Biofilme lebensbedrohlich sein…
Rare Bakterienarten sind im Ozean am aktivsten, häufige Arten hingegen sind weniger aktiv. Ein internationales Team aus Meeresbiolog*innen mit Beteiligung von Gerhard J. Herndl und Eva Sintes von der Universität Wien hat eine Methode entwickelt, die es erlaubt die Atmungsaktivität von einzelnen Bakterienarten zu bestimmen. Dabei fanden sie heraus, dass im offenen Ozean weniger häufige Bakterienarten die größten Atmungsraten haben, also mehr Sauerstoff verbrauchen und CO2 produzieren. Jene Bakterien hingegen, die besonders häufig im Ozean zu finden sind, verbrauchen eine…
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