Ein neues, patentiertes Verfahren namens „Progressive Mechanoporation“ ermöglicht es, die Membranen von Zellen kurzzeitig mechanisch aufzureißen und so Medikamente oder Gene in das Innere zu bringen. Auf diese Weise können Forscherinnen und Forscher leichter als bisher neue Therapien testen. Moderne Impfstoffe wie die gegen Sars-CoV-2 nutzen winzige Fettkügelchen, um genetische Informationen in Zellen zu bringen und so eine Immunabwehr gegen das gefährliche Virus aufzubauen. Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Erlangen, Dresden und London hat nun eine ganze neue…
Platinfreier Biokatalysator für Brennstoffzellen und Wasser-Elektrolyse … Einen Traum der Energiewirtschaft könnte ein Enzym wahr werden lassen: Effizient kann es sowohl aus Strom Wasserstoff erzeugen, als auch Wasserstoff in Strom umwandeln. Zu seinem Schutz ist das Enzym in ein Polymer eingebettet. Ein internationales Forschungsteam mit maßgeblicher Beteiligung von Wissenschaftlern der Technischen Universität München (TUM) hat das System jetzt im renommierten Wissenschaftsjournal Nature Catalysis vorgestellt. Sowohl Brennstoffzellen, die Wasserstoff in Strom umwandeln, als auch Elektrolyseure, die durch Wasserspaltung mithilfe von Strom…
Kleiner, schneller, energieeffizienter: Die zukünftigen Anforderungen an Computer und Datenspeicher sind schwer zu erfüllen und alternative Konzepte werden ständig erforscht. Kleine magnetische Texturen, sogenannte Skyrmionen, könnten ein Bestandteil neuartiger Speicher- und Logikbausteine werden. Um für eine technologische Anwendung in Frage zu kommen, ist jedoch eine schnelle und energieeffiziente Steuerung dieser nanometergroßen Skyrmionen erforderlich. Magnetische Skyrmionen sind teilchenartige Magnetisierungsbereiche, die sich als sehr kleine Wirbel in einem ansonsten gleichmäßig magnetisierten Material bilden. In bestimmten ferromagnetischen dünnen Filmen sind Skyrmionen bei Raumtemperatur…
Smartphone-Apps zur Pflanzenbestimmung wie „Flora Incognita“ können nicht nur Pflanzenarten erkennen, sie erfassen auch großräumige ökologische Muster. Diese Muster stimmen mit Langzeit-Kartierungen der deutschen Flora erstaunlich gut überein, obwohl sie in kürzester Zeit gewonnen wurden und stark vom Verhalten der Nutzer der App beeinflusst werden. Damit eröffnen sich neue Perspektiven für die schnelle Erfassung von Veränderungen der Biodiversität. Das sind die wesentlichen Erkenntnisse einer Studie, die von einem Forscherteam aus Mitteldeutschland durchgeführt und in der Zeitschrift Ecography veröffentlicht wurde. Mit…
Daten aus der Produktion unterstützen bei der Qualitätssicherung. Die Herstellung von Produkten in der metallverarbeitenden Industrie wie der Luft- und Raumfahrt oder der Medizintechnik ist regelmäßig mit sehr hohen Kosten verbunden. Ein erheblicher Anteil dieser Kosten entsteht dabei nicht in der eigentlichen Fertigung, sondern in der nachgelagerten Qualitätssicherung. Mit dem Ziel die damit verbundenen Kosten zu senken, hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen ein datengestütztes Verfahren zur Qualitätsprognose entwickelt, das jetzt im EXIST-Forschungstransfer-Projekt »Quantify« in einer eigens entwickelten…
Forschungsteam des Kiel Evolution Center an der CAU untersucht am Beispiel von Fadenwürmern die Rolle bestimmter verwandter Gene für die Immunfunktion. Der menschliche Körper verfügt, wie alle anderen Lebewesen auch, über ein sogenanntes angeborenes Immunsystem. Die Struktur der daran beteiligten Proteine ist bereits in den Erbinformationen festgelegt und daher nicht veränderlich. Anders als zum Beispiel wirbellose Tiere verfügen höher entwickelte Lebewesen, auch der Mensch, zusätzlich über eine sogenannte erworbene Immunantwort. Darunter versteht man das in der Kindheit und auch im…
Auch eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft läuft nicht ohne Energie. Solaranlagen und Windfarmen, Gezeiten- und Erdwärmekraftwerke: Sie alle zweigen Energie aus Energieströmen ab, die zuvor seit Urzeiten unangetastet geblieben waren. Die Frage lautet daher: Welchen Anteil dieser Energieströme darf die Menschheit für ihre Zwecke nutzen, ohne dass das Energiesystem der Erde dabei Schaden nimmt? Empa-Forscher haben einen Ansatz entwickelt, um dies abschätzen zu können. Die Erde hat ihre Belastungsgrenzen, das wird uns angesichts der Klimakrise, des zunehmenden Artensterbens und der Vermüllung der…
Projektantrag für Zukunftsclusterinitiative des BMBF in finaler Runde Die TU Dresden will mit der Ideenskizze SEMECO ein akademisch-industrielles Ökosystem für sichere hochintegrierte cybermedizinische Mikrosysteme schaffen und den Innovationsstau in der Medizintechnikbranche damit brechen. SEMECO hat es nun als einer von 15 der ursprünglich 117 eingereichten Anträge in die nächste Runde des Ideenwettbewerbs des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) „Clusters4Future“ geschafft. Die Medizintechnik benötigt einen verlässlichen Zulassungsprozess, der jedoch aufgrund zunehmender Komplexität der Systeme auch immer längere Zeiträume in Anspruch…
Skyrmionen sind ein Zehntausendstel eines Millimeters große magnetische Wirbel, die durch ihre spezielle Form topologisch geschützt und somit besonders stabil sind. Dies macht sie interessant für eine Reihe von Anwendungen, zum Beispiel in neuartigen Datenspeichern. Forschenden der Universität Augsburg ist es nun gelungen, eine neue Art dieser Skyrmionen rein durch magnetische Dipolwechselwirkung in dünnen magnetischen Multischichten zu stabilisieren und nachzuweisen – Antiskyrmionen erster und zweiter Ordnung. Zusammen mit Forschenden der Universität Wien gelang die theoretische Beschreibung dieser Spinobjekte und es…
So schützen Sie sich effektiv gegen Hackerangriffe. Passwort-Attacken, Phishing und Ransomware: Cybercrime ist eine zunehmende Gefahr für die Wirtschaft. Fast die Hälfte der deutschen Unternehmen war schon einmal betroffen – Tendenz steigend. Im vergangenen Jahr hat Cybercrime in Deutschland und weltweit einen neuen Höchststand erreicht. Durch die vermehrte Arbeit im Homeoffice bietet sich eine noch größere Angriffsfläche für Hacker, die vor allem zu Beginn der Pandemie zahlreiche Phishing-Kampagnen zum Thema Corona starteten. Einer der Haupttreiber aktuell: Ransomware. Die Angreifer verbringen dabei…
Neue Rolle für Ionentransportproteine: Wie der LMU-Biologe Hans-Henning Kunz zeigt, sind sie an der Genregulation im Chloroplasten beteiligt. Chloroplasten sind die Photosynthese-Fabriken der Pflanzen. Ursprünglich stammen sie von Cyanobakterien ab, die im Lauf der Evolution von einer Wirtszelle „gekapert“ und ins Zellinnere aufgenommen wurden. Aufgrund dieser Entstehungsgeschichte sind sie von einer doppelten Hüllmembran umgeben und besitzen noch eigenes Genom. Wissenschaftler um Professor Hans-Henning Kunz vom Biozentrum der LMU haben nun erstmals gezeigt, dass Ionentransportproteine in der Chloroplastenmembran an der Regulation…
Forschende klären auf, wie ein Käfer die Anreicherung von Pflanzengiften mittels spezieller Transporter reguliert. Wenn Meerrettich-Erdflöhe an ihren Wirtspflanzen fressen, nehmen sie nicht nur Nährstoffe, sondern auch Senfölglykoside, die charakteristischen Abwehrstoffe des Meerrettichs und anderer Kreuzblütengewächse, auf. Mit Hilfe dieser Pflanzengifte verwandeln sich die Käfer in “Senfölbomben” und schrecken so Fressfeinde ab. Einem Team von Forschenden des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena konnten zeigen wie diese Schädlinge Senfölglykoside im Körper speichern können. Die Käfer verfügen über spezielle Transporter in…
Die energiereichsten Erdbeben entstehen dort, wo ozeanische Erdplatten unter Kontinentalplatten abtauchen. Beben an solchen Subduktionszonen bergen immer die Gefahr, dass sie schwere Tsunamis auslösen. Doch als am 1. April 2014 die Erde bei der nordchilenischen Stadt Iquique mit einer Momentenmagnitude von 8,1 bebte, blieb der Tsunami verhältnismäßig klein. Ein einzigartiger seismologischer Datensatz, den Forscher*innen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichen, liefert eine mögliche Erklärung dafür. Wer die Entstehung von Erdbeben besser…
Gefahrenvermeidung benötigt innovative Sicherheitsmaßnahmen … Der Arbeitsschutz und die Arbeitssicherheit sind vor allem in Industrieunternehmen ein wichtiges und nicht zu unterschätzendes Thema. Besonders die Mitarbeiter der Tank- und Siloreinigung sind bei ihrer Arbeit zahlreichen Gefahren ausgesetzt. Aber warum wird das Risiko oft so stark unterschätzt und welchen Risiken sind die Mitarbeiter überhaupt ausgesetzt? Wie kann die Sicherheit in der Tank- und Siloreinigung maximiert werden, um den Mitarbeiterschutz sicherzustellen? Die Gefährlichkeit der Tank- und Siloreinigung wird oft unterschätzt Nach wie vor…
Software erstellt Groblayouts automatisch … In kurzer Zeit zum Groblayout, auch ohne Kenntnisse von Fabrikplanung: Das ermöglicht eine Open-Source-Software namens MeFaP, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH entwickelt haben. MeFaP steht ab sofort frei zugänglich im Netz. Unternehmen können die Software nutzen, um ihre bestehenden Fabriklayouts automatisch bewerten und optimieren zu lassen – oder ganz neue Layouts zu generieren. Diese Software könnte die Fabrikplanung revolutionieren: MeFaP berechnet automatisch Groblayouts und optimiert diese nach den…
Mikroschadstoffe wie zum Beispiel Steroidhormone verunreinigen weltweit das Trinkwasser und gefährden bereits in kleinsten Mengen die Gesundheit der Menschen und die Umwelt erheblich. Gut skalierbare Technologien zur Wasseraufbereitung, die sie effizient und zukunftsfähig entfernen, fehlen bislang. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein neues chemisches Verfahren zur Elimination der Hormone entwickelt. Es macht sich die Mechanismen der Photokatalyse zunutze und verwandelt die Schadstoffe in potenziell sichere Oxidationsprodukte. Darüber berichtet das Team in der Fachzeitschrift Applied Catalysis…
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