Bakterien als Vorbild: Erstmals Umwandlung von chemischer Energie in Rotationsenergie auf supramolekularer Ebene. Völlig neuer Mechanismus entwickelt Rotierende Bänder zur Fortbewegung Hoffnung auf Einsatz in Nanorobotern im Organismus Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben einen künstlichen Motor auf supramolekularer Ebene entwickelt, der eine beeindruckende Kraft entfalten kann. Dieser Aufziehmotor ist ein winziges Band, aus speziellen Molekülen. Bei Energiezufuhr richtet sich dieses Band aus, bewegt sich wie eine kleine Flosse und kann dadurch Objekte anschieben. Die Energie dafür kommt erstmals…
Neues Modell des Hautmikrobioms ermöglicht wirklichkeitsnahe Labortests Auswirkungen von Kosmetikstoffen auf die Bakteriengemeinschaft auf der Haut werden messbar Wissenschaftlich belegte Wirkversprechen sind Wachstumstreiber für Kosmetikindustrie Evonik hat ein neues Hautmikrobiom-Modell entwickelt. Das Modell erlaubt erstmals, den Einfluss von kosmetischen Inhaltsstoffen und Produkten auf die Hautmikroben wissenschaftlich fundiert im Laborversuch zu bewerten. Derzeit testet das Unternehmen kosmetische Inhaltsstoffe im eigenen Produkt-Portfolio, um evidenzbasierte Aussagen zur Mikrobiom-Freundlichkeit treffen zu können. Kosmetikhersteller und Verbraucher sind zunehmend an wissenschaftlichen Belegen zur Wirkung von Kosmetika…
Forschende am Klinikum der LMU haben einen neuen Schalter entdeckt, der die Thermogenese in Mitochondrien steuert. Braune Adipozyten, spezielle Fettzellen, helfen die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten und wandeln dafür kalorienreiche Nährstoffe in Wärme um. Das schützt vor Übergewicht und Stoffwechselerkrankungen. Ein internationales Forscher-Team unter Leitung von Professor Alexander Bartelt vom Institut für Prophylaxe und Epidemiologie der Kreislaufkrankheiten (IPEK) hat jetzt einen neuen Mechanismus entschlüsselt, wie die Zellatmung der braunen Fettzellen gesteigert werden kann. Die Forschenden erhoffen sich von dieser Entdeckung neuartige Ansätze,…
Wenn wir an Bakterien denken, dann stellen wir uns vielleicht einzelne Zellen vor, die in einer Flüssigkeit schwimmen. Tatsächlich sozialisieren sich bakterielle Zellen jedoch häufig, ähnlich wie Menschen. Sie nutzen Oberflächen, um sich zu komplexen heterogenen Gemeinschaften zusammenzuschließen, die sogenannten Biofilme. Innerhalb einer Gruppe sind Bakterien eines Biofilms extrem widerstandsfähig gegenüber unterschiedlichen Umwelteinflüssen, – eine entscheidende Eigenschaft, die es extrem schwierig macht, biofilmassoziierte Infektionen mit Antibiotika zu behandeln. Seit über 50 Jahren drehte sich die Biofilm-Forschung um die biologischen Prozesse,…
Forscher der Universitäten Bonn und Cambridge haben einen wichtigen Regelkreis für den Essvorgang identifiziert. Demnach verfügen Fliegenlarven in ihrer Speiseröhre über spezielle Sensoren. Diese schlagen an, sobald die Tiere etwas verschluckt haben. Wenn es sich dabei um Nahrung handelte, führt das im Gehirn zur Ausschüttung von Serotonin. Der oft auch als „Glückshormon“ bezeichnete Botenstoff sorgt dann dafür, dass die Larve den Essvorgang fortsetzt. Die Wissenschaftler vermuten, dass ein ganz ähnlicher Schaltkreis auch beim Menschen existiert. Die Ergebnisse sind nun in…
Interzellulärer Mitochondrientransfer stärkt Krebsimmuntherapien. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Luca Gattinoni vom Leibniz-Institut für Immuntherapie (LIT) hat eine innovative Plattform für den Mitochondrientransfer entwickelt, um CD8+ T-Zellen zu stärken, sodass sie Erschöpfung überwinden und Tumorzellen effektiver bekämpfen können. Krebsimmuntherapien, die das Immunsystem eines Patienten nutzen, um Krebszellen anzugreifen, revolutionieren die Art und Weise, wie wir Patienten behandeln. Immunzellen können Tumore auf verschiedene Weise lokalisieren, angreifen und sich an ihre Umgebung anpassen. Allerdings kann Immunzellen, als „lebenden Medikamenten“,…
Mikroben produzieren Folsäure aus einfachen Grundzutaten. Biotechnologisches Team der Universität Tübingen erhält wertvolles Nebenprodukt bei der Proteinherstellung – Beitrag zur Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung unter Umgehung der Viehhaltung. Man nehme Kohlendioxid, Wasserstoff und Sauerstoff sowie Strom aus erneuerbaren Quellen – mehr brauchen ein Bakterium und die Bäckerhefe kaum, um in einem ausgeklügelten Bioreaktor-System im Labor Proteine für die menschliche Ernährung und das lebenswichtige Vitamin B9 herzustellen. Dieses Ergebnis erzielte ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Lars Angenent aus der…
Ein Durchbruch in der Fruchtfliegengenetik durch die Nutzung von Mutationen. Eine bahnbrechende Technik, TF-High-Evolutionary (TF-HighEvo), ermöglicht eine groß angelegte Bewertung von de-novo-Mutationen in mehrzelligen Organismen. Diese Methode, die in Zusammenarbeit mit Forschenden des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBL) und des Friedrich-Miescher-Labors der Max-Planck-Gesellschaft entwickelt und in der Zeitschrift Molecular Biology and Evolution veröffentlicht wurde, bietet neue Einblicke in die evolutionäre Dynamik von Genregulationsnetzwerken und ihre Rolle bei der Gestaltung der Vielfalt des Lebens. Die Genregulation spielt eine entscheidende Rolle bei…
Studie enthüllt entscheidende Schritte zur Umwandlung von CO2 in wertvolle Chemikalien. Eine bahnbrechende Studie der Abteilung Interface Science am Fritz-Haber-Institut und des Institute of Chemical Research of Catalonia wurde in der renommierten Zeitschrift Nature Energy veröffentlicht. Das Papier mit dem Titel „Key intermediates and Cu active sites for CO2 electroreduction to ethylene and ethanol ” nutzt fortschrittliche spektroskopische Methoden und theoretische Berechnungen, um die komplexen Prozesse bei der Umwandlung von Kohlendioxid (CO2) in wertvolle Chemikalien wie Ethylen und Ethanol zu…
Beste Qualität bei minimalen Kosten durch exakte Stabilisierung. Organischen Substanzen, auch Kunststoffe wie Polypropylen (PP), unterliegen in Gegenwart von Sauerstoff einem Autooxidationsprozess. Dieser findet bei den hohen Temperaturen der Schmelze-Verarbeitung, der Compoundierung und dem Spritzguss millionenfach beschleunigt statt. Die Folge bei PP ist ein Abbau der Polymerketten, also eine Degradation der Molmasse, was einer Wiederverwertung von Produkten aus diesen Kunststoffen entgegensteht. Im Verarbeitungsprozess zugesetzte Antioxidantien verlangsamen den Abbau. Ohne diese Additive ließen sich viele Alltagsgegenstände nicht brauchbar herstellen. Forschende aus…
Internationalem Forscherteam aus Tübingen und Virginia gelingt durch künstliches neuronales Netz erstmals Vorhersage der Berechnungen eines lebenden Gehirns. Informationen im Gehirn werden über elektrische Signale zwischen spezialisierten Zellen, den Neuronen, übertragen. Große Netzwerke solcher Neuronen steuern Wahrnehmungen, Verhalten und Kognition. Die Wissenschaft hat lange nach Möglichkeiten gesucht, neuronale Netze im Gehirn mit Computern zu simulieren, um zu verstehen, wie sie funktionieren. Mit neuen Erkenntnissen über die neuronalen Schaltpläne im Gehirn der Fruchtfliege und Methoden der künstlichen Intelligenz gelang es nun…
In einer bahnbrechenden Studie, die in der renommierten Zeitschrift „Energy & Environmental Science“ veröffentlicht wurde, haben Wissenschaftler*innen der Abteilung Interface Science am Fritz-Haber-Institut eine neuartige Methode zur Umwandlung des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) in Ethanol, einen nachhaltigen Brennstoff, vorgestellt. Dieser bedeutende Fortschritt könnte den Weg für umweltfreundlichere und wirtschaftlich tragfähigere Alternativen zu fossilen Brennstoffen ebnen. Der Artikel mit dem Titel „Time-Resolved Operando Insights into the Tunable Selectivity of Cu-Zn Nanocubes during Pulsed CO2 Electroreduction“ zeigt, wie das Team erfolgreich eine Kombination…
Mainzer Forschende haben eine neuartige Klasse von Photokatalysatoren entworfen, die teure Edelmetalle effizienter nutzen. Photokatalysatoren ermöglichen mithilfe von Licht chemische Reaktionen, die sonst nur bei hohen Temperaturen oder unter harschen Bedingungen ablaufen würden. Das Prinzip der Photokatalyse ist von der Photosynthese der Pflanzen inspiriert und kommt bereits bei der Herstellung ausgewählter Wirkstoffe zum Einsatz. Für eine ökonomische Nutzung im größeren Maßstab sind die bisher entwickelten Systeme allerdings meist zu ineffizient. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Christoph Kerzig von der Johannes…
MXene als Katalysatoren für die Sauerstoffentwicklung geeignet. Die Materialklasse der MXene besitzt vielfältige Talente. Nun hat ein internationales Team um HZB-Chemikerin Michelle Browne gezeigt, dass MXene als Katalysatoren für die Sauerstoffentwicklungsreaktion bei der elektrolytischen Wasserspaltung geeignet sind. Dabei arbeiten sie stabiler und effizienter als die derzeit besten Metalloxid-Katalysatoren. Das Team hat die neuartigen Katalysatoren für die elektrolytische Aufspaltung von Wasser nun umfassend an der Berliner Röntgenquelle BESSY II und am Synchrotron Soleil, Frankreich, charakterisiert. Grüner Wasserstoff gilt als Energiespeicher der…
Ein wesentliches Ziel unserer Wahrnehmung ist, Objekte zu erkennen und verschiedenen Kategorien zuzuordnen – zum Beispiel, ob dieses Objekt vor uns ein Hund ist und ob ein Hund zur Kategorie der Tiere zählt. Forschende vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und der Justus-Liebig-Universität Gießen in Zusammenarbeit mit den National Institutes of Health in den USA konnte nun zeigen, dass dieses Bild unvollständig ist. In einer aktuellen Studie im Fachjournal Nature Human Behaviour schreiben sie, dass sich die Hirnaktivität…
Forschende entdecken neue Wege zur Steuerung der Lichtabsorption mit Eisenverbindungen. Forschende aus Jena und Ulm haben einen innovativen Ansatz entwickelt, um die Eigenschaften von Lichtabsorbierenden Materialien, sogenannten Chromophoren, gezielt zu beeinflussen. Dabei konzentrierten sie sich auf spezielle Eisenverbindungen, deren Reaktion auf Licht durch nur kleine Veränderungen in ihrer chemischen Struktur kontrolliert werden kann. Die Forschungsergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Journal of the American Chemical Society veröffentlicht. Die Forschenden des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) sowie der Universitäten Jena und…
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