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In einer Pionierarbeit konnte ein deutsch-japanisches Team an BESSY II die 3D-Struktur eines katalytischen Metallo-Proteins bestimmen, das in allen Pflanzenzellen eine wichtige Rolle spielt. Es handelt sich dabei um die DYW-Desaminase-Domäne des so genannten RNA-Editosoms. In dieser DYW-Domäne sitzt ein Zink-Ion, dessen Aktivität mit einem sehr ungewöhnlichen Mechanismus kontrolliert wird. Das Team konnte nun diesen Mechanismus erstmals im Detail aufklären. Die Studie in Nature Catalysis gilt als Durchbruch auf dem Gebiet der molekularen Pflanzenbiologie und hat weitreichende biotechnologische Implikationen. Alle…

Bildung für die digitale Welt – von Online-Akademien, Learning Experience meets LMS meets Learning Eco-System, Chatbots und der Next Generation Schulcloud Am 22. Juni startet Europas größte Veranstaltung für digitale Bildung für Schule, Hochschule und Beruf: die LEARNTEC xChange. In digitaler Form werden sich die Experten, Anwender und Unternehmen zu den Trends in der digitalen Welt austauschen. Die time4you ist in diesem Jahr mit mehreren Anwendungen und Lösungen dabei, die die Arbeits- und Bildungswelt derzeit intensiv beschäftigen. So widmen sich…

Einem interdisziplinären Forscherteam ist es gelungen, stickstoffhaltige organische Moleküle als hochgeordnete Schicht auf Silizium aufzubringen. Dies öffnet neue Perspektiven für die Entwicklung leistungsfähigerer Halbleitermaterialien, welche zum Beispiel in Computern, in der Photovoltaik oder der Sensorik verwendet werden können. Eine Vision beschäftigt Materialwissenschaftler: Die Kombination von organischen Molekülen und der Vielfalt ihrer Funktionen mit den technologischen Möglichkeiten der extrem hochentwickelten Halbleiterelektronik. Letztere „erschafft“ mit ihren modernen Methoden der Mikro- und Nanotechnologie immer effizientere elektronische Bauelemente für verschiedenste Anwendungen. Sie stößt aber…

Elektronik der Zukunft ist ohne zweidimensionale Materialien undenkbar. Sie sind die Hoffnung für leistungsfähige und energieeffiziente Elektronikbauteile. Gleichzeitig erschweren aber die einzigartigen Eigenschaften der zweidimensionalen Materialien ihre Dotierung mit Fremdatomen. Dieser Schritt ist notwendig, um die elektrische Leitfähigkeit präzise einzustellen und das Material in einen p- oder n-Typ-Halbleiter zu verwandeln. An dieser Stelle ist einem Team um Slawomir Prucnal (HZDR) mit Hilfe der Forschungsgruppe von Arkady Krasheninnikov (HZDR) und Dietrich Zahn (TU Chemnitz) nun ein Durchbruch gelungen, wie die Wissenschaftler*innen…

Wie eine von der Natur inspirierte Verbindung Wasserstoff produziert, das hat ein internationales Forschungsteam der Universitäten Jena und Mailand-Bicocca nun erstmals detailliert beschrieben. Die Erkenntnisse sind ein Grundstein zur energieeffizienten Produktion von Wasserstoff als nachhaltigem Energieträger. In der Natur gibt es Mikroorganismen, die Wasserstoff produzieren. Dazu nutzen sie spezielle Enzyme, die sogenannten Hydrogenasen. „Das besondere an den Hydrogenasen ist, dass sie den Wasserstoff katalytisch erzeugen. Anders als bei der Elektrolyse, wie sie industriell meist mit einem teuren Platinkatalysator betrieben wird,…

Umwelt-DNA bestätigt… Senckenberg-Wissenschaftler*innen haben mit einem internationalen Team die Vielfalt am Meeresgrund eines potentiellen Abbaugebietes für Manganknollen im pazifischen Ozean untersucht. Die Forschenden analysierten hierfür die Umwelt-DNA aus über 300 Sedimentproben. Sie zeigen in ihrer im Fachjournal „Frontiers in Marine Science“ erschienenen Studie, dass mindestens 60 Prozent der am Boden lebenden Foraminiferen, schalentragende Einzeller, genannt Kammerlinge, und ein Drittel aller Eukaryoten, Lebewesen mit Zellkern, noch unbeschrieben sind. Die Tiefsee zu erforschen ist kein leichtes Unterfangen: Expeditionen sind aufwendig zu organisieren,…

Das Team des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung erforscht einen neuen Weg zur Herstellung von grünem Stahl mit Wasserstoffplasma. Deutschland, Europa und fast alle Länder der Welt streben eine klimaneutrale Wirtschaft an. Das bedeutet, so viel CO2-Emissionen wie möglich einzusparen und die verbleibenden Emissionen zu kompensieren. Doch dieses Ziel wird mit der heutigen Technik kaum erreicht. Einer der größten industriellen CO2-Emittenten, die Eisen- und Stahlindustrie, hat bisher noch keine Möglichkeit in großem Stil grünen Stahl zu produzieren und ist bis heute für…

In der Magdeburger Universitätsklinik für Radiologie ist im Rahmen einer klinischen Studie europaweit der erste Patient mit einer neuartigen Tumortherapie der Leber behandelt wurden. Histotripsie heißt das innovative neue Verfahren aus den USA, was an der Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin Magdeburg im Rahmen der sogenannten #HOPE4LIVER-Studie jetzt an einem Patienten erstmalig eingesetzt wurde. Damit ist die Universitätsmedizin Magdeburg der erste Standort in ganz Europa, der einen Patienten mit Lebertumoren innerhalb dieser klinischen Phase-I-Studie behandelt hat. Zuvor wurde das Verfahren…

Charité prüft neuen Therapieansatz in klinischer Studie. Forschende des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) an der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der Universität Bonn haben analysiert, wie SARS-CoV-2 den Stoffwechsel der Wirtszelle zu seinen Gunsten umprogrammiert. Wie sie im Fachblatt Nature Communications* berichten, konnten sie so vier Wirkstoffe identifizieren, die die Vermehrung des Virus in Zellen hemmen: die körpereigenen Stoffe Spermin und Spermidin, das experimentelle Krebsmedikament MK-2206 und das Bandwurmmittel Niclosamid. Ob sich Niclosamid auch bei Menschen als wirksam gegen…

Entdeckung von neuen Leitstrukturen für Funktionsmaterialien mithilfe von künstlicher Intelligenz. Auf der Suche nach Leitmaterialien mit besonderen Eigenschaften haben Forschende mittels künstlicher Intelligenz eine Keramikstruktur mit besonders niedriger Wärmeleitfähigkeit entdeckt. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie schreiben, hat das Material einen ungewöhnlichen quasikristallinen Aufbau, der den Weg zu neuen wärmeisolierenden und thermoelektrischen Materialien ebnen könnte. Keramiken mit niedriger Wärmeleitfähigkeit werden für Wärmeschutzbeschichtungen oder für thermoelektrische Anwendungen zur Gewinnung von elektrischem Strom aus Wärme gesucht. Ausgangspunkt war für Matthew J….

Infizieren Viren eine Zelle, führt dies zu Veränderungen des Zellkerns, die mittels Fluoreszenzmikroskopie visualisiert werden können. Forschende der Universität Zürich haben ein künstliches neuronales Netzwerk mit derartigen Bildern so trainiert, dass der Algorithmus zuverlässig diejenigen Zellen erkennt, die von Adeno- oder Herpesviren befallen sind. Zudem identifiziert er akute, schwere Infektionen bereits im Voraus. Adenoviren können beim Menschen die Zellen der Atemwege befallen, Herpesviren jene der Haut und des Nervensystems. In den meisten Fällen führt dies nicht zur Produktion neuer Viruspartikel,…

Der visuelle Thalamus ist klassischerweise dafür bekannt, die von der Netzhaut kommenden visuellen Reize an die Großhirnrinde weiterzuleiten. Ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie zeigt nun, dass Nervenzellen im visuellen Maus-Thalamus zwar in Kontakt mit beiden Augen stehen, starke funktionale Verknüpfungen aber nur mit einer Netzhaut aufbauen. Damit vereinen die Wissenschaftler teils widersprüchliche Ergebnisse früherer Studien und verdeutlichen, wie wichtig es sein kann, strukturelle Daten mit funktionellen Untersuchungen zu ergänzen. Wir haben zwei Augen, nehmen aber den Baum vor uns…

Der Wucht von 120 Kilometern/Stunde standhalten… Oft entscheidet eine Fingerspitzenlänge über Sieg oder Niederlage. Wenn wir derzeit bei der Europameisterschaft sehen, wie ein Torwart den Ball elegant über die Latte lenkt, können wir uns kaum vorstellen, welche Kräfte dabei auf die Fingerspitzen wirken und wie groß die Gefahr ist, sich dabei zu verletzen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickeln mit ihrem Projektpartner T1TAN GmbH einen wirksamen Finger-Überdehnungsschutz für Fußballtorwart-Handschuhe. „Die Forschungsaufgabe ist sehr anspruchsvoll“, erklärt Hans-Helge…

In ihrer natürlichen Umgebung sind menschliche Zellen nie allein. Ob Blut- Haut- oder Nervenzellen, sie leben in Kolonien zusammen, ziehen aneinander und rempeln sich an. Diese mechanischen Impulse bleiben nicht ohne Folge, sondern stoßen bestimmte biochemische Prozesse an. Welche Möglichkeiten gibt es, von außen gesteuert Kraft auf lebende Zellen auszuüben? Wie kann diese Kraft gezielt zur Steuerung der Zellfunktion genutzt werden? Und wie lässt sich die Kraft, die auf die Zellen einwirkt, messen? Um diesen Fragen auf den Grund zu…

„Das Element Phosphor ist für jedes Leben, Pflanze, Tier und Mensch von großer Bedeutung“, sagt Professor Peter Leinweber, der die Professur für Bodenkunde an der Universität Rostock leitet. Die weltweiten Phosphor-Vorräte seien jedoch begrenzt, sie reichen unterschiedlichen Schätzungen zufolge nur noch für einige Jahrzehnte, höchstens einige hundert Jahre. „Die Zukunft für Phosphat-Dünger wird ein Recycling-Material sein, das aus schadstofffreier Asche, Klärschlamm und Schlachtabfällen bestehen könnte“, ist Professor Leinweber überzeugt. Dazu laufen an der Universität Rostock bereits Versuche im Labor und…

Universität Bayreuth verfügt über leistungsstarkes Großgerät. Die Ingenieurwissenschaften an der Universität Bayreuth verfügen seit kurzem über ein einzigartiges, mit einer Ultra-Kurzpuls-Laserquelle ausgestattetes Lasergerät zur Bearbeitung von Materialien. Auf den Gebieten der Gassensorik, der Hochfrequenztechnik und der Mikrosystemtechnik eröffnet das Gerät ungeahnte Forschungsmöglichkeiten. Es kann Schichten und Beschichtungen auf empfindlichen Oberflächen hochpräzise strukturieren. Gehärtete oder gebrannte technische Substrate aller Art lassen sich exakt schneiden oder fräsen. Das Gerät kostete fast 400.000 Euro. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Anschaffung des Geräts…