Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben ein neuartiges Modellsystem entwickelt, mit dem die Wachstumsschritte und dreidimensionale Anordnung von Krebszellen der Bauspeicheldrüse genau verfolgt werden können. Es bietet außerdem die Grundlage für die Testung und Entwicklung therapeutischer Ansätze. Bauchspeicheldrüsenkrebs, auch Pankreaskarzinom genannt, macht in Deutschland etwa drei Prozent aller Krebserkrankungen aus. Damit tritt diese Krebsart zwar relativ selten auf, aber sie ist auch besonders bösartig und damit in den meisten Fällen tödlich. „Der Forschungsbedarf ist wahrscheinlich bei keinem anderen Tumor…
Lichtkraft im Mini-Reaktor: Synthetische – also künstlich hergestellte Zellen – können bestimmte Funktionen biologischer Zellen nachahmen. Diese könnten in Zukunft neue medizinische Möglichkeiten erlauben. Im Labor können solche Zellen als „Mini-Reaktoren“ bereits heute bei chemischen Prozessen helfen, die auf einem Miniaturmaßstab ablaufen. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun eine Methode entwickelt, um den Ablauf dieser chemischen Prozesse mit Hilfe von Licht zu steuern. Die in biologischen Zellen ablaufenden Prozesse sind komplex: Chemische Reaktionen tragen zum Beispiel dazu bei, bestimmte…
Forschende der Universitäten Paderborn und Ulm entwickeln den ersten programmierbaren optischen Quantenspeicher. Kleinste Teilchen, die miteinander verbunden sind, obwohl sie teilweise tausende Kilometer trennen – Albert Einstein nannte dies eine „spukhafte Fernwirkung“. Was in Hinblick auf die klassische Physik unerklärlich ist, gehört zum fundamentalen Bestandteil der Quantenphysik. Eine sogenannte Verschränkung kann zwischen mehreren Quantenteilchen auftreten, wobei bestimmte Eigenschaften der Teilchen miteinander gekoppelt sind. Verschränkte Systeme aus mehreren Quantenteilchen zeigen bedeutende Vorteile bei der Realisierung von Quantenalgorithmen, die perspektivisch in der…
Basischemikalien, die als Grundstoffe für vielfältige Produkte wie Medikamente oder Waschmittel benötigt werden, lassen sich bislang nur mit enorm hohem Energie- und Rohstoffaufwand produzieren. Dabei sind häufig noch fossile Energieträger und Rohstoffe im Einsatz. Allein das Gewinnen chemischer Stoffe setzt hohe Temperaturen, teure Katalysatoren aus Edelmetallen und teilweise auch umweltschädliche Ausgangsstoffe voraus. Ziel des vom Karlsruher Institut für Technologie co-geleiteten Zukunftsclusters ETOS ist es, auf Basis von Elektrolyse nachhaltigere Verfahren zu entwickeln. Mit Strom aus erneuerbaren Energien sollen sie eine…
Ein von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der University of Birmingham geführtes EU-Forschungsprojekt entwickelt Nanobeschichtungen, die Viren und Bakterien inaktivieren. So sollen Kontaktinfektionen über Oberflächen vermieden und der Gesundheitsschutz erhöht werden. An dem Projekt STOP (Surface Transfer of Pathogens) sind 15 europäische Partner aus Industrie und Wissenschaft beteiligt. Oberflächen in hoch frequentierten Bereichen, wie beispielsweise Türöffner oder Haltegriffe in öffentlichen Verkehrsmitteln, Türklinken in Arztpraxen oder auch PIN-Pads an Bankautomaten können die Übertragung und Verbreitung von Viren oder…
Physikteam der Universitäten Kiel und Hamburg entdeckt neue Klasse magnetischer Gitter. Seit ungefähr zehn Jahren sind magnetische Skyrmionen – teilchenartige, stabile magnetische Wirbel, die in bestimmten Materialien entstehen können und faszinierende Eigenschaften besitzen – im Fokus der Forschung: Elektrisch gut zu kontrollieren und nur wenige Nanometer groß eignen sie sich für zukünftige Anwendungen in der Spinelektronik, in Quantencomputern oder in neuromorphen Chips. Gefunden wurden diese magnetischen Wirbel zunächst in regelmäßigen Gittern, sogenannten Skyrmionengittern, später wurden an der Universität Hamburg auch…
Auftaktveranstaltung für DFG-Schwerpunktprogramm „Tropische Klimavariabilität & Korallenriffe”. Steigende Temperaturen an der Meeresoberfläche bedrohen tropische Korallenriffe, denn diese Ökosysteme reagieren sensibel auf eine sich ändernde Umwelt. Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit circa zwölf Millionen Euro geförderte Schwerpunktprogramm „Tropische Klimavariabilität & Korallenriffe” (SPP 2299) hat zum Ziel, das Verständnis der Variabilität des tropischen Meeresklimas und seiner Auswirkungen auf die Korallenriff-Ökosysteme in einer sich erwärmenden Welt zu verbessern. Dazu werden Klima- und Umweltveränderungen sowohl während der derzeitigen Erwärmung als auch während…
Verschiedene Ebenen der Gen-Steuerung erlauben es, neue Informationen flexibel ins Erbgut einzubauen. Gene und ihre genetischen Schalter sind in funktionellen Einheiten organisiert, um sie je nach Bedarf an- oder auszuschalten. Eine Störung dieser Strukturen kann zu Krankheiten führen. Eine neue Studie macht nun jedoch deutlich, dass diese Einheiten robuster und flexibler sind als bisher angenommen: Ein internationales Forschungsteam fand heraus, dass ein Gen auch dann noch funktionieren kann, wenn neue DNA-Abschnitte in dieselbe genomische Organisationseinheit eingefügt werden. Ganze zwei Meter…
Leistungsstarke Magnete können zur effektiven Kühlung, Wärme- und Stromerzeugung verwendet werden. Sie tragen entscheidend zur Energiewende bei. Ein Verbund unter der Leitung der Universität Duisburg-Essen (UDE) erforscht daher neue magnetische Werkstoffe, die effizient und umweltverträglich sind. Partner im Projekt PUMA sind die Technische Universität Darmstadt und das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Das Bundesforschungsministerium fördert PUMA ab Oktober für vier Jahre mit zwei Millionen Euro. Ob in der Robotik, bei der Datenspeicherung oder der Energieumwandlung: Magnete werden bereits in vielen Bereichen eingesetzt….
Vielversprechende Messmethode soll Daten und Einblicke für die Bekämpfung chronischer Krankheiten und Krebs liefern. Im Rahmen einer Auftragsforschung konnte ein Forschungsteam der Universität Hamburg gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, DESY und der Beiersdorf AG einzelne menschliche Hautzellen daraufhin untersuchen, wie viel Co-Enzym Q10 sie aufgenommen haben. Diese Forschungsmethode hat das Potenzial, auf Medikamente gegen Krebs, Leberentzündungen und Nierenkrankheiten übertragen zu werden. Mithilfe der hohen Auflösung, die die Röntgenfluoreszenz-Methode bietet, ist es möglich, die Verteilung von Molekülen, wie…
Heidelberger Neurobiologen gewinnen neue Erkenntnisse zur Bildung von Nervenzellen. Im Gehirn von erwachsenen Säugetieren sorgen neurale Stammzellen dafür, dass kontinuierlich neue Nervenzellen, also Neuronen, gebildet werden. Dieser als adulte Neurogenese bezeichnete Vorgang trägt bei Mäusen dazu bei, den Geruchssinn der Tiere zu erhalten. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Francesca Ciccolini vom Interdisziplinären Zentrum für Neurowissenschaften (IZN) der Universität Heidelberg hat nun eine zweite Stammzellpopulation im Mäusehirn entdeckt. Nicht der bisher bekannte, sondern der neue Typ von Stammzellen ist…
Ein interaktiver Atlas zeigt aktive Bereiche bei Wut, Ärger oder Verzweiflung. Am 6. Oktober eröffnet im Museum für Kommunikation eine Ausstellung zum Thema Streit. Die Arbeitsgruppe Gehirnsimulation am Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) steuert einen berührungsgesteuerten Bildschirm bei, auf dem Gefühle sichtbar werden, die beim Streiten eine Rolle spielen: Wut, Ärger, Neid oder Resignation entstehen in bestimmten Netzwerken des Gehirns, die Besucher*innen gezielt aufleuchten lassen können. Von außen sieht das Gehirn aus wie eine halbe Walnuß: Tiefe…
Hochwasserschutz bei Regen, Gebäude- und Stadtraumkühlung bei Hitze. Die Glasfassade eines Hochhauses kann so heiß werden, dass man darauf Spiegeleier braten kann – ein wesentlicher Faktor für die Überhitzung unserer Städte. Andererseits produzieren Hochwasserereignisse wie sintflutartige Monsunregen jährlich Schäden in Milliardenhöhe. Eine Lösung für beide Probleme wurde am 4. Oktober 2022 an der Universität Stuttgart vorgestellt: Eine hydroaktive Fassade, die nicht nur Außenwände und das Gebäudeinnere, sondern auch den Stadtraum kühlt. Die textilen Fassadenelemente mit dem Namen „HydroSKIN“ nehmen dafür…
– niederenergetischer Elektronenstrahl. Mit der Elektronenstrahltechnologie können Oberflächen zuverlässig behandelt und funktionalisiert werden. Jetzt gelang am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP die Erzeugung von Antihaftbeschichtungen auf Kunststofffolien durch die Beaufschlagung mit niederenergetisch-beschleunigten Elektronen ohne Einsatz zusätzlicher chemischer Vernetzter. Das Institut stellt diese Folie unter anderem auf der BIOEurope 2022, vom 24. bis 26. Oktober 2022, in Leipzig, auf dem Bio-Saxony-Stand Nr. 100 aus. Antifouling-Beschichtungen verhindern die Ansiedlung unerwünschter Organismen an Oberflächen. Dies ist besonders beim Schiffsbau nötig,…
Karlsruher Forschungsfabrik: Immer kürzere Produktlebenszyklen und volatile Märkte zwingen Unternehmen, qualitativ hochwertige Produkte schnell mit neuen, unreifen Prozessen herzustellen. Vergleichbar mit einer Software, die während der Anwendung durch Updates stetig weiterentwickelt wird, müssen die Produktionsprozesse dafür im laufenden Betrieb verbessert werden: Das ist das Ziel der Forschenden der Karlsruher Forschungsfabrik für KI-integrierte Produktion des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Fraunhofer Gesellschaft. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) wollen sie die Zeit bis diese Produkte auf den Markt kommen, signifikant…
Das Team der ATHENE-Wissenschaftlerin Prof. Dr. Haya Shulman hat einen Weg gefunden, wie einer der grundlegenden Mechanismen zur Absicherung des Internet-Verkehrs ausgehebelt werden kann. Der Mechanismus, genannt RPKI, soll eigentlich verhindern, dass Cyberkriminelle oder staatliche Angreifer den Verkehr im Internet umlenken. Solche Umlenkungen kommen im Internet erstaunlich häufig vor, z.B. zur Spionage oder durch Fehlkonfigurationen. Das ATHENE-Team zeigte, dass Angreifer den Sicherheitsmechanismus komplett aushebeln können, ohne dass die betroffenen Netzbetreiber dies feststellen können. Nach Analysen des ATHENE-Teams waren Anfang 2021…
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