Forschern von TU Graz und acib gelingt die erste enzymgetriebene biokatalytische Synthese von Nukleinsäure-Grundbausteinen. Das erleichtert die Entwicklung antiviraler Wirkstoffe und RNA-basierter Therapeutika. Durch die COVID-19-Pandemie und die damit verbundene intensive Suche nach Therapeutika und Impfstoffen erfährt die chemische Substanzklasse der Nukleoside ein enorm verstärktes Interesse. Natürliche und synthetische Nukleoside haben eine antivirale Wirkung und können als Bausteine von Ribonukleinsäuren (RNA) fungieren. Eingebaut in RNA ergeben sich neuartige Wechselwirkungen innerhalb des Makromoleküls mit positiven Konsequenzen für die Stabilität und biologische…
Ein internationales Forscherteam hat eine Lichtquelle entwickelt, die ein durchgehendes Spektrum von 340 bis 40.000 Nanometer Wellenlänge liefert. Darüber berichten die Wissenschaftler jetzt in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Nature Photonics. Optische Analysemethoden sind lebenswichtig für unsere moderne Gesellschaft: Sie ermöglichen es, Substanzen in Gasen, Flüssigkeiten sowie Feststoffen schnell und sicher nachzuweisen. Diese Verfahren beruhen darauf, dass Licht in verschiedenen Bereichen des optischen Spektrums mit diesen Stoffen unterschiedlich wechselwirkt. Beispielsweise lassen sich im Ultravioletten Elektronenübergänge direkt beobachten, während Licht im…
Mithilfe eines Roboterarms Edelmetallfreie Nanopartikel könnten künftig als leistungsfähige Katalysatoren dienen, zum Beispiel für die Wasserstoffherstellung. Um sie zu optimieren, müssen Forscherinnen und Forscher die Eigenschaften einzelner Partikel analysieren können. Ein neues Verfahren dafür hat ein Team vom Zentrum für Elektrochemie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und vom Institut für Anorganische Chemie der Universität Duisburg-Essen (UDE) vorgestellt. Die Gruppe entwickelte eine Methode, bei der mit einem Roboterarm einzelne Partikel unter einem Elektronenmikroskop ausgewählt und zur elektrochemischen Analyse auf eine Nanoelektrode aufgebracht…
Neuer Effizienzmotor Vier Hochschulinstitute haben in einem Projekt der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) untersucht, wie weit der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren in Hybridantrieben gesteigert werden kann. Das Ergebnis: Werden verfügbare Technologien für den Verbrennungsmotor optimal aufeinander abgestimmt, können im realen Straßenverkehr mehr als 40 Prozent der im Kraftstoff gebundenen Energie genutzt werden. Synthetische Kraftstoffe (E-Fuels) können aufgrund der besseren Verbrennungseigenschaften zu einer noch höheren Effizienz und reduzierten Emissionen führen. Um die CO2-Flottenemissionsziele im Jahr 2030 zu erreichen, müssen Autohersteller auch Fahrzeuge mit…
Der Erhalt und die Regeneration von Geweben lässt im Alter nach. Am Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena werden Gene gesucht, die diese Prozesse steuern. Hierzu werden Plattwürmer genutzt, da sie eine unsterbliche Regenerationsfähigkeit besitzen. Jüngste Arbeiten zeigen eine neue Funktion des Tnfaip2-Gens, das die Stammzellen zur Bildung von differenzierten Organzellen befähigt, indem es den Fettstoffwechsel aktiviert. Bei Verlust des Gens verlieren Plattwürmer ihre unsterblichen Fähigkeiten des Organerhalts und der Regeneration. Störungen des Fettstoffwechsels könnten auch zum Verlust…
Struktur und Funktion von Katalysatoren in Aktion zu verstehen – das ermöglicht ein von Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit Kolleginnen und Kollegen an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS des Paul Scherrer Instituts PSI in der Schweiz und an der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Frankreich eingesetztes innovatives Diagnoseinstrument: Die operando-Röntgenspektroskopie visualisiert Struktur und Gradienten komplexer technischer Katalysatoren in 3D und erlaubt einen Blick ins Innere funktionierender chemischer Reaktoren. Darüber berichten die Forschenden nun in Nature Catalysis….
Eine breite Palette von Technologien – von Lasern und optischer Telekommunikation bis hin zu Quantencomputern – beruht auf nichtlinearen optischen Wechselwirkungen. Typischerweise werden diese Wechselwirkungen, die es beispielsweise einem Lichtstrahl erlauben seine Frequenz zu ändern, durch Volumenmaterial realisiert. In einer neuen Studie hat nun ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Wien gezeigt, dass auch Strukturen, die um nur eine einzige Schicht von Graphen gebaut sind, starke optische Nichtlinearitäten ermöglichen. Das Team erreichte dies, indem es nanometerkleine Goldbänder verwendete, um…
Die falsche Beladung eines Fahrzeugs ist häufig nicht nur die Ursache für Unfälle, sondern kann auch Auswirkungen auf Kraftstoffverbrauch, Verschleißteile oder Straßen haben. Das Verbundprojekt „CargoTrailSense“ unter Leitung der Fachhochschule Dortmund will mit intelligenten Sensoren und neuartigen Messmethoden Abhilfe schaffen. Das laufende Projekt „CargoTrailSense“ wird im Rahmen der Förderrichtlinie Modernitätsfonds („mFUND“) mit insgesamt 96.606 Euro durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert. Ziele des Projektes sind die Erhöhung der Sicherheit im Lastverkehr, die Verringerung der Belastung und die…
Jülicher Forschende entdecken neue Formel zur Veränderung elektronischer und magnetischer Eigenschaften von Oxid-Grenzflächen (Advanced Materials) Die meisten Materialien sind entweder magnetisch, oder sie sind es nicht. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben nun aber einen neuen Mechanismus entschlüsselt, der es ermöglicht, die elektronischen und magnetischen Eigenschaften eines Materials gezielt und umkehrbar zu verändern. Der Effekt beruht auf dem Transfer von Ionen an der Grenzfläche zweier Oxide – die Forschenden konnten nun die Existenz dieses Prozesses erstmalig experimentell nachweisen. Beide Oxide allein…
Warum Wasser die katalytische Aktivität einiger Moleküle erhöhen kann, haben Forscherinnen und Forscher aus Bochum und Berkeley untersucht. Mithilfe der Terahertz-Spektroskopie und komplexen Computersimulationen zeigten sie, dass Wasser besondere Eigenschaften entfaltet, wenn es in einen winzigen Raum eingesperrt ist – so wie er zum Beispiel in manchen Enzymen vorliegt. Das Wasser bildet ein Tröpfchen, das aus dem Käfig ausbrechen will, und erleichtert es so anderen Molekülen, seinen Platz einzunehmen, also zum katalytischen Zentrum zu gelangen. Das Forschungsteam beschreibt die noch…
Das Universitätsklinikum Jena (UKJ) und der Jenaer Medizintechnikhersteller Imedos Systems GmbH gehen in einer Studie gemeinsam der Frage nach, ob die Funktionsanalyse der Gefäße in der Netzhaut Aussagen zum Verlauf von COVID-19-Erkrankungen erlaubt. Inzwischen wissen die Mediziner, dass COVID-19 nicht nur eine schwerwiegende Erkrankung der Atemorgane ist, sondern die Gefäßinnenwände im gesamten Körper betrifft. In der Folge wird die Blutgerinnung gestört und das Risiko für eine Lungenembolie oder einen Schlaganfall steigt rapide. „Da wir trotz aller Fortschritte im Umgang mit…
Wo sitzt welches Protein? An der TU Wien wurde nun eine neue Technik entwickelt, mit der man den Aufenthaltsort von Proteinen in der Zelle mit höchster Präzision erfassen kann. Proteine sind gleichzeitig die Bausteine und die Werkzeuge unserer Zellen. Um wichtige biologische Prozesse zu verstehen, muss man oft genau wissen, wo sich welche Proteine in welcher Häufigkeit befinden. Das ist allerdings eine große Herausforderung: Erstens, weil Proteine viel zu klein sind, um sie mit einem gewöhnlichen Lichtmikroskop abzubilden, und zweitens,…
Über das Leben von Quallen und anderen Vertretern des gelatinösen Planktons im offenen Ozean ist wenig bekannt. Wissenschaftler*innen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Scientific Reports eine Studie veröffentlicht, für die Videobeobachtungen in der Wassersäule mit einem Tiefsee-Kamerasystem und Umweltdaten kombiniert wurden. Sie liefert erstmals Unterwasser-Bilddaten zur Verteilung und Vielfalt der gelatinösen Planktonarten im Verhältnis zu ihrer Umwelt im tropischen Nordostatlantik, einer der produktivsten Ozeanregionen der Welt. Rippenquallen, Staatsquallen, Feuerwalzen – gelatinöses Plankton ist…
Der neue Plattformservice Bartolomeo von Airbus ermöglicht die In-Orbit-Demonstration einer Multispektralkamera des Start-ups ConstellR, einer Ausgründung des Fraunhofer-Instituts für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI. Fraunhofer EMI und Airbus haben einen Vertrag über die Durchführung einer In-Orbit-Demonstration auf der Bartolomeo-Plattform der Internationalen Raumstation ISS unterzeichnet. Mit dieser Mission ermöglicht das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, seiner Ausgründung ConstellR die Demonstration eines neuen Messkonzepts, um genaue Messungen der Landoberflächentemperatur (LST) der Erde auf globaler Ebene durchzuführen. Das ConstellR-Messsystem ist eine Kamera zur multispektralen Bilddatenanalyse,…
Neurodegenerative Erkrankungen: Veröffentlichung in „Angewandte Chemie“ Sogenannte Oligomere sind die Hauptverdächtigen für die Entstehung von Krankheiten wie der Alzheimer-Demenz. Nachdem vor zwei Jahren ein Team von Biophysikern der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und des Forschungszentrums Jülich herausfand, dass die Oligomere ihren eigenen Abbau verhindern können, identifizierten sie nun auch den dahinterliegenden Mechanismus. Was dabei genau geschieht, erläutern sie in einer jetzt erschienenen Veröffentlichung im Fachorgan Angewandte Chemie. Viele neurodegenerative Erkrankungen wie auch die Alzheimer-Demenz werden ausgelöst, indem bestimmte Eiweißmoleküle (Proteine) verklumpen….
Umweltschonender Antrieb erhält Testflugerlaubnis. Heute ist die neueste Generation des klimafreundlichen Wasserstoff-Brennstoffzellen-Flugzeugs, Hy4, am Stuttgarter Flughafen vorgestellt worden. Der innovative Antrieb aus einem Batterie-Brennstoffzellensystem wurde allen voran von Professor Josef Kallo (Universität Ulm/DLR) entwickelt. Jetzt hat die sechste Antriebsgeneration die Testflugerlaubnis erhalten. Zu diesem Meilenstein auf dem Weg zum umweltschonenden, lautlosen Fliegen gratulierten Andreas Scheuer, Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur (Videobotschaft), sowie der baden-württembergische Verkehrsminister Winfried Hermann. Klimafreundliches Fliegen könnte schon bald in ganz Europa alltäglich werden. Am Flughafen…
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