Interdisziplinäre Forschung

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Frühgeborenen bessere Chancen im Leben geben

Jenaer Kooperationsprojekt „INTACT“ entwickelt neuen Therapieansatz und innovative Diagnostik für Frühgeborene mit Darmerkrankungen. [Gemeinsame Pressemitteilung von Friedrich-Schiller-Universität, Universitätsklinikum Jena und Ernst-Abbe-Hochschule Jena] In Deutschland müssen Ärztinnen und Ärzte bei etwa 200 von 800 sehr unreifen Frühgeborenen jährlich – meist wegen einer Infektion – die Nahrung durch einen künstlichen Darmausgang aus- und an anderer Stelle wieder zurückleiten, um den Darm zu entlasten. Aktuell funktioniert das nur manuell, was keine kontinuierliche Überführung garantiert, sehr pflegeintensiv ist und die Entwicklung der Babys beeinträchtigt….

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Entwicklung eines digitalen Zwillings der Bauchdecke

An einem digitalen Modell soll künftig das häufige Nahtversagen nach Bauchoperationen besser erforscht werden – dem Trend folgend ohne Tierversuche. Masterstudierende am Campus Minden der FH Bielefeld wollen zusammen mit einem Viszeralchirurgen anhand der Finite-Elemente-Methode ein Simulationsmodell erarbeiten. Nach jeder fünften Operation im Bauchraum gibt es Komplikationen mit der Naht: Wenngleich es an der Hautoberfläche oft gar nicht so schlecht aussieht, kann es im darunterliegenden Gewebe zur Entwicklung von Narbenbrüchen kommen – manchmal direkt nach dem Eingriff, teils aber auch…

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Wie Pflanzen sich bei Eisenaufnahme vor oxidativem Stress schützen

– und warum dies auch für den Menschen wichtig ist. Eisen ist ein für das Überleben von Pflanzen wie Menschen entscheidender Mikronährstoff, doch zu viel Eisen kann auch toxisch sein. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat festgestellt, dass das Protein PATELLIN2 nicht nur den Eisenhaushalt in Pflanzen mitreguliert. PATELLIN2 gehört zu einer Gruppe von Proteinen, die auch am Vitamin-E-Transport im Menschen beteiligt sind. Die Ergebnisse, die ebenfalls für die Eisenversorgung des Menschen über pflanzliche Nahrung wichtig sind, stellen…

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Künstliche Intelligenz für die Lymphom-Diagnostik

Die Universität Kiel und das UKSH ist an einem interdisziplinären Projekt beteiligt, das die digitale Analyse von mikroskopischen Bildern erprobt und prüft, ob künstliche Intelligenz molekulare Analysen ersetzen kann. Die mikroskopische Begutachtung von Gewebeproben und Zellabstrichen ist eine wesentliche Aufgabe von Pathologinnen und Pathologen. Insbesondere in der Krebsdiagnostik spielt die feingewebliche Untersuchung eine große Rolle; nicht nur um gutartige und bösartige (maligne) Tumore zu unterscheiden, sondern auch um Tumorart, -stadium und -fortschreiten genau zu definieren. Dies ist die Voraussetzung, um…

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Mini-Sensoren gegen die Überdüngung von Böden

EU fördert Innovationsprojekt aus Technik, Agrarwissenschaft und BWL mit rund 2,5 Millionen Euro. Laut einem Bericht der EU-Kommission sind über 60 Prozent der landwirtschaftlich genutzten Böden in der Europäischen Union überdüngt. Ein geplantes EU-Gesetz und damit verbundene Düngevorgaben sollen die Bodenqualität verbessen, stellt Landwirtinnen und Landwirte aber vor weitere Herausforderungen. Tägliche schwankende Nährstoffwerte und aufwendige Laboranalysen machen es nahezu unmöglich, Bodendaten zeitnah zu ermitteln und die Bewirtschaftung daran anzupassen. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) will daher ein…

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Optimale Arbeitsbedingungen für das Gehirn

Interdisziplinäres Forschungsteam untersucht biologische und technische Informationsverarbeitung. Für Entwicklungen wie das autonome Fahren braucht es technische Systeme, die sehr gut in der Mustererkennung sind und dabei nur wenig Energie verbrauchen. Vorbild könnte hier das Gehirn des Menschen sein. Wie sich Prinzipien aus der biologischen Informationsverarbeitung auf technische Systeme übertragen lassen, untersucht die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gemeinsam mit Partnern im Sonderforschungsbereich (SFB) 1461 „Neuroelektronik: Biologisch inspirierte Informationsverarbeitung“. Mit mathematischen Modellierungen ist es einem Team jetzt gelungen, besser zu verstehen, wie…

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Punktgenau fokussiertes Licht

Kompaktes und flexibles Faserdesign sorgt dank 3D-Druck für effiziente Fokussierung und gestochen scharfe Bilder. Ein interdisziplinäres Forscherteam aus Korea, Australien, Großbritannien und Deutschland konnte – unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) – erstmals eine optische Glasfaser so optimieren, dass Licht verschiedener Wellenlängen äußerst präzise fokussiert werden kann. Erreicht wird diese Genauigkeit über den 3D-Nanodruck einer optischen Linse, die auf das Ende der Faser aufgebracht ist. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für Anwendungen im Bereich der Mikroskopie und Endoskopie…

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Modellsystem für das Wachstum von Bauchspeicheldrüsenkrebs

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…

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Satelliten für erdferne Missionen

Was können Kleinsatelliten im Umfeld des Mondes oder noch weiter weg von der Erde leisten? Eine neue Studie an der Uni Würzburg soll das klären. Satelliten für die Kommunikation, Navigation oder Erdbeobachtung drehen ihre Runden in erdnahen Umlaufbahnen. Doch es zeichnet sich ab, dass die Menschheit bald auch Satelliten in größeren Entfernungen von der Erde einsetzen wird. Schon jetzt kommen bei Mondmissionen Kleinsatelliten zum Einsatz, die etwa so groß wie ein Schuhkarton sind. Sie agieren teils autonom, dienen aber auch…

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Von konservativ bis flexibel …

Gehirnzellen passen sich bei Ernährungsumstellung oder Erkrankung unterschiedlich gut an. Wenn wir unsere Ernährung ändern oder erkranken, muss sich unser Gehirn darauf einstellen. Flexibel adaptiert es seinen Energiestoffwechsel an die veränderten Bedingungen und sorgt so dafür, dass unser Denkorgan funktionsfähig bleibt. Forschende am Max-Planck-Institut (MPI) für Multidisziplinäre Naturwissenschaften haben herausgefunden, dass sich die fünf wichtigsten Zelltypen im Gehirn deutlich darin unterscheiden, wie sie ihren Stoffwechsel auf veränderte Einflüsse einstellen. Ihre Erkenntnisse aus Versuchen an Mäusen tragen dazu bei zu verstehen,…

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Ein unbeständiges flockenartiges Netzwerk entsteht

Dresdner Forscherteam entdeckt, wie der Zellkortex, ein feines Netzwerk von Filamenten unterhalb der Zellmembran, durch Tausende von schnelllebigen Proteinkondensaten auf kontrollierte Weise aktiviert wird. Während der Entwicklung teilen sich die Zellen eines Embryos so lange, bis sich ein voll funktionsfähiger Organismus gebildet hat. Ein Element der Zelle ist während dieses Prozesses besonders wichtig: der Zellkortex. Dieses feine Netzwerk aus Haar-ähnlichen Fadenstrukturen (Aktin) direkt unter der Zellmembran bestimmt maßgeblich die Form der Zelle. Der Zellkortex spielt bei fast allen Zellfunktionen eine…

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Biointelligenter Sensor zur Messung viraler Aktivität

Genom-Editierung ist heute fast so einfach wie das Programmieren einer Software. Doch die Erzeugung von viralen Vektoren als Anfangsmaterial ist immer noch mit vielen teuren und fehleranfälligen Handhabungen verbunden. Viren werden über komplexe biologische Verfahren erzeugt, die virusspezifisch optimiert werden müssen, um qualitativ hochwertige Therapeutika herzustellen. Benötigt wird ein neues Verfahren, das diese Prozesse vereinfacht und optimiert. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA ist Gesamtkoordinator des europäischen Biointelligenz-Projekts BioProS, das im Rahmen des HORIZON-Europe-Programms mit über 6 Millionen Euro…

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Perfektes Kräuterbeet auch ohne grünen Daumen

Existenzgründungsprojekt Smart Eden erhält für sein autarkes und vollautomatisiertes Hochbeet Förderung vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) Ein Hochbeet mit frischen Kräutern, Tomaten oder Erdbeeren auf dem Balkon oder der Terrasse bereichert die eigene Küche und ist schön anzusehen. Doch für eine dauerhafte Freude am gesunden Grün sind richtige Pflege und tägliche Bewässerung Voraussetzung. Mangels Zeit oder Fachkenntnissen verwandeln sich nicht wenige Kräutergärten im Laufe des Sommers in unansehnliche und oftmals von Schädlingen befallene Kräuter-„Friedhöfe“. Christopher Kling, Absolvent des…

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Neue Erkenntnisse zur Huntington-Krankheit

Chorea Huntington ist eine Erbkrankheit, die durch eine Mutation im Protein Huntingtin verursacht wird. Sie ist nicht therapierbar, führt zu kognitiven und motorischen Beeinträchtigungen und schließlich zum Tod. Wissenschaftler:innen der Universität Bremen haben mit internationalen Partner:innen den Mechanismus aufgeklärt, mit dem das mutierte Huntingtinprotein in Schach gehalten werden kann. Ihre Forschungsergebnisse wurden jetzt im renommierten englischsprachigen Journal Nature Communications veröffentlicht. „Wir haben einen Mechanismus aufgeklärt, mit dem sogenannte körpereigene Proteinfaltungshelfer das mutierte Huntingtinprotein in Schach halten“, erklärt die Projektleiterin und…

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Bisher unbekannte Funktion eines altbekannten Rezeptors entdeckt

Durch die Entdeckung vielfältiger Funktionen von Rezeptoren können Medikamente zielgerichteter entwickelt werden. GABA(A) Rezeptoren sind wichtige und weit verbreitete Angriffspunkte für hemmende Neurotransmitter im zentralen Nervensystem. Studierende des durch den FWF finanzierten, interdisziplinären Doktoratskollegs der Universität Wien „Molecular Drug Targets“ (MolTag) haben eine neue Funktion dieser viel beforschten Membranproteine entdeckt. Bestimmte Untereinheiten von GABA(A) Rezeptoren bilden neben ihrer Funktion als Rezeptoren für den Neurotransmitter GABA auch einen Sensor für Protonen und reagieren so auf pH Veränderungen in der Umgebung. Die…

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Mehr Weizen für eine sichere Welternährung

Genetisches Potenzial für Ertragssteigerungen nutzen. Durch die Verschiebungen auf den Welthandelsmärkten, auch durch den Krieg in der Ukraine verursacht, ist die sichere Versorgung der Weltbevölkerung mit ausreichenden und qualitativ hochwertigen Lebensmitteln stark in das öffentliche Blickfeld gerückt. Forschende der Technischen Universität München (TUM) suchen nach modernen Methoden, mit denen die weltweite Ernte gesteigert und damit die Welternährung gesichert werden kann. Weizen spielt hierbei eine besondere Rolle. Weizen ist weltweit – bezogen auf die Anbaufläche – eines der wichtigsten Getreide und…

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