Damit der Stahl hält, was er verspricht, wird seine Mikrostruktur genau analysiert, um frühzeitig Schwachstellen aufzuspüren. Das geschieht heute weitgehend von Hand. Bauteilhersteller wünschen sich schon länger eine automatisierte Bildanalyse-Methode. In einem Kooperationsprojekt hat das Fraunhofer IWM jetzt ein solches Verfahren auf der Basis von Neuronalen Netzen entwickelt. Es liefert sichere und reproduzierbare Ergebnisse und ist ein grundlegender Baustein für die durchgängige Digitalisierung der Stahlverarbeitung im Sinne von Industrie 4.0. Die Ergebnisse sind jetzt in den Fachjournalen »Nature Communications« und…
Wissenschaftler identifizieren bakterielles Protein, das „stehengebliebene“ Ribosomen erkennt und rettet. Als molekulare Maschine, die in den Zellen aller Organismen vorkommt, ist das Ribosom für die Herstellung neuer Proteine zuständig. Hierfür liest es auf einem Botenmolekül – der messenger RNA (mRNA) – den Bauplan für ein bestimmtes Protein ab und setzt diese Informationen anschließend in neue Eiweiße um. Aus verschiedenen Gründen kann dieser Prozess fehlschlagen, wodurch das Ribosom auf der mRNA „stehenbleibt“ und die Proteinherstellung ins Stocken gerät. Ein internationales Forschungsteam…
Um das Aussterben der nördlichen Breitmaulnashörner noch zu verhindern, will das internationale Konsortium BioRescue unter anderem Eizellen der Tiere aus Stammzellen erschaffen. Diesem Ziel ist ein Team um Sebastian Diecke vom MDC und Micha Drukker von der Universität Leiden nun nähergekommen, berichten sie in „Scientific Reports“. Gemeinsame Pressemitteilung von MDC und Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung Fatu und Najin sind die beiden letzten nördlichen Breitmaulnashörner auf der Welt, eine natürliche Fortpflanzung ist damit unmöglich und ein Aussterben quasi nicht mehr…
Hochdruck weicht die Erdkruste in Subduktionszonen auf. Die dünne Erdkruste weicht erheblich auf, wenn sie mit einer tektonischen Platte ins Erdinnere abtaucht. Das zeigen Röntgenuntersuchungen eines Minerals, das in basaltischer Kruste in großem Umfang vorkommt, mit DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III. Das Aufweichen kann sogar dazu führen, dass sich die Kruste von der darunter liegenden Platte abschält, wie das internationale Team um Hauke Marquardt von der Universität Oxford im Fachblatt „Nature“ berichtet. Die abgeschälte Erdkruste hat andere physikalische Eigenschaften als der…
Quantentechnologien bieten ein großes Potenzial für die Entwicklung disruptiver Anwendungen wie in Kommunikation, Computing, Bildgebung und Sensorik. Im Rheinischen Revier initiiert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT mit seinen Partnern strategische Allianzen, um photonisch gestützte Quantentechnologien voranzutreiben. Mit dem Forschungszentrum Jülich koordiniert das Fraunhofer ILT die Gründung eines Center of Quantum Science and Engineering CQSE, um den Weg für ein wachstumsstarkes Innovationsökosystem zu öffnen. Darüber hinaus soll in Aachen in Kooperation mit dem niederländischen QuTech ein Quanteninternetknoten im Rahmen eines länderübergreifenden…
Bund fördert Projekte von Saarbrücker Physikern mit zehn Millionen Euro. In Quantencomputer werden große Hoffnungen gesetzt, weil sie wesentlich schneller und komplexer rechnen können als heutige Supercomputer – insbesondere in einem Quanten-Netzwerk. Viele Forschungsfragen dazu sind jedoch noch ungelöst, etwa wie man Fehlerquellen beim Quantenrechnen umgeht oder bestehende Glasfasernetze für die Verknüpfung von Quantenrechnern nutzen kann. Daran forscht auch ein Physikerteam der Universität des Saarlandes, das in sechs verschiedenen Projekten vom Bundesforschungsministerium mit rund zehn Millionen Euro gefördert wird. Im…
Studie identifiziert umfangreichen Satz neuartiger 2D-Materialien. Zweidimensionale (2D) Materialien verfügen über außergewöhnliche Eigenschaften. Sie bestehen in der Regel aus nur wenige Nanometer dünnen Atomlagen, die zum Beispiel Wärme und Elektrizität besonders gut leiten können. Zum Erstaunen vieler Wissenschaftler*innen wurde vor kurzem bekannt, dass 2D-Materialien auch auf der Grundlage bestimmter Metalloxide existieren können, die unter anderem für nanoelektronische Anwendungen von großem Interesse sind. Einem deutsch-amerikanischen Forschungsteam unter Leitung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) ist es nun mithilfe datengestützter Methoden gelungen, 28 Vertreter…
Ein Forschungsteam aus Jena und Bonn entwickelte ein Zellsystem zur Analyse der Regulation G-Protein-gekoppelter Rezeptoren. Zum Schutz vor einer Überreizung können diese pharmakologisch wichtigen Rezeptoren durch spezifische Enzyme im Zellinneren inaktiviert werden. Dieser Desensitisierungsmechanismus steht im Verdacht, bei der Entstehung des Gewöhnungseffekts an Schmerz-oder Asthmawirkstoffe eine Rolle zu spielen. Mit seiner jetzt im Journal Nature Communications vorgestellten Toolbox ermöglicht das Team rezeptorspezifisch die systematische Aufklärung des Desensitisierungsverhaltens, das wichtige Hinweise für die Toleranzentwicklung bei Wirkstoffkandidaten geben kann. Sie stehen im…
Die Strahlentherapie ist einer der Eckpfeiler der Krebsbehandlung. Einige Tumorarten sprechen jedoch wenig bis kaum auf eine Bestrahlung an. Gelänge es, Tumorzellen empfindlicher zu machen, wäre die Behandlung wirksamer und sanfter. Empa-Forschenden ist es nun gelungen, Metalloxid-Nanopartikel als «Radiosensitizer» einzusetzen – und diese auch gleich im industriellen Massstab herzustellen. Bei einer Krebserkrankung stehen heute verschiedene Behandlungsmethoden zur Verfügung, die sich ergänzen können. Häufig angewendet wird die Strahlentherapie, die etwa mit einer Operation und einer Chemotherapie kombiniert werden kann. Zwar wird…
Konsortium erarbeitet Konzept einer Mehrbetreiberplattform für den Betrieb von Sharing-E-Tretroller-Flotten. Wie können E-Tretroller zu einem akzeptierten Bestandteil innerstädtischer Mobilität werden? Diese und weitere Fragen hat das Fraunhofer IAO in Kooperation mit Branchenexpert*innen im Rahmen des Projekts »ScooP« beantwortet. Datengestützte Services könnten demnach künftig zu einer Verbesserung der Gesamtsituation beitragen. In deutschen Großstädten geht die Pkw-Nutzung zurück und immer mehr Menschen greifen auf das bestehende städtische Verkehrsangebot wie den ÖPNV zurück. Durch die fortschreitende Digitalisierung entstehen zudem weitere Formen der Mobilität,…
Bislang wurde widersprüchlich diskutiert, wie Coronaviren es schaffen, Wirtszellen zu kapern und dabei die körpereigene Abwehr zu blockieren. Forschende um Marina Chekulaeva vom MDC haben nun den entscheidenden Mechanismus entschlüsselt. Ihre Ergebnisse stellen sie im Fachjournal „RNA“ vor. Etwas mehr als zwei Jahre sind seit dem Ausbruch des Coronavirus SARS-CoV-2 vergangen. Um das Virus in Schach zu halten und seine pandemische Ausbreitung zu stoppen, stehen bislang hauptsächlich Impfstoffe zur Verfügung. Diese vermögen derzeit die Übertragung des Virus jedoch nicht vollständig…
Bewegungshemmende Wirkstoffe gegen den Magenkeim Helicobacter pylori. Helicobacter pylori ist einer der am weitesten verbreiteten bakteriellen Krankheitserreger und weltweit verantwortlich für jährlich hunderttausende Fälle von Magengeschwüren und Magenkrebs. Aufgrund von zunehmenden Resistenzen des Bakteriums gegen aktuell verfügbare und therapeutisch eingesetzte Antibiotika werden dringend neue Wirkstoffe benötigt. Einer Gruppe von Wissenschaftler:innen an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) ist es gelungen, Substanzen zu identifizieren, die die Fortbewegungsfähigkeit der Bakterien hemmen und damit ihrer Vermehrung und pathogenen…
Genetik-Studie zu Autophagie Kölner Wissenschaftler:innen zeigen, dass das Recyclingprogramm von Zellen, die Authophagie, bei der Wundheilung zur Verschmelzung mehrerer Einzelzellen zu mehrkernige Zelleinheiten führt / Veröffentlichung in „The EMBO Journal“. Ein Team um Professorin Dr. Maria Leptin hat im Tiermodell gezeigt, dass Autophagie, ein Mechanismus der Stressreaktionen in Zellen, eine wichtige Rolle bei der Wundheilung spielt: Wenn eine Wunde entsteht, wird der Prozess der Autophagie eingeleitet und von dem Proteinkomplex TORC1 reguliert. Dies ist eine neu entdeckte Funktion der Autophagie…
Bekannt ist, dass das Treibhausgas Methan von speziellen Mikroorganismen produziert wird, zum Beispiel im Magen von Kühen oder in Reisfeldern. Seit einigen Jahren beobachtete man auch seine Entstehung in Pflanzen und Pilzen, ohne eine Erklärung dafür zu finden. Nun haben Forscher aus Heidelberg und dem Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg den zu Grunde liegenden Mechanismus aufgeklärt. Ihre Ergebnisse legen nahe, dass alle Organismen Methan freisetzen. Methan ist ein starkes Treibhausgas, und die Erforschung seiner natürlichen und anthropogenen biogeochemischen Quellen…
Die intensive Anregung im mittleren Infrarot ist ein leistungsfähiges Instrument zur Steuerung der magnetischen, ferroelektrischen und supraleitenden Eigenschaften komplexer Materialien. Nichtlineare Phononik ist der Schlüssel zu diesem Effekt, da sie bestimmte Atome aus ihrer Gleichgewichtsposition bringt um mikroskopische Wechselwirkungen zu manipulieren. Jetzt haben Hamburger Forscher herausgefunden, dass die Polarisationsumkehr in ferroelektrischem Lithiumniobat (LiNbO3) nicht nur innerhalb des optisch angeregten Volumens, sondern auch in Bereichen fernab vom direkten Licht-„Treffer” auftritt. Die Entdeckung dieser nichtlokalen nichtlinearen Phononik ist in Nature Physics erschienen….
Der Bau eines kompletten Quantenrechners basierend auf Spitzentechnologie aus Deutschland, das ist das Ziel des Verbundprojekts QSolid, das jetzt startete und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 76,3 Millionen Euro für die nächsten fünf Jahren gefördert wird. Der Fokus liegt auf Quantenbits, kurz Qubits, sehr hoher Qualität, die eine geringe Fehlerrate aufweisen. Der Quantencomputer soll frühzeitig in die Supercomputer-Infrastruktur am Forschungszentrum Jülich eingebunden werden und über mehrere supraleitende Quantenprozessoren der nächsten Generation verfügen, darunter ein „Moonshot“-System, das klassischen Computern…
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