Stromspeicherung und Erzeugung von Biomasse-Grundchemikalien mit einer Hybrid-Flusszelle. Akkus speichern elektrischen Strom in ihren Elektrodenmaterialien, Redoxflussbatterien nutzen dafür Tanks mit Chemikalien, die den Elektroden angegliedert sind. Mit einer Hybridzelle hat ein Forschungsteam nun ein Batteriesystem geschaffen, das sowohl ein Stromspeicher ist als auch verwertbare Chemikalien erzeugt. Beim Betrieb dieser Furfural-Nickelhydroxid-Hybridbatterie werden aus Furfural, einer Plattformchemikalie aus Biomasse, die Veredelungsprodukte Furfurylalkohol und Furan-2-carbonsäure gewonnen. Das Molekül Furfural entsteht bei vielen Prozessen aus Pentosezuckern, die in Biomasse aus landwirtschaftlichen Produkten vorhanden sind….
Einzelne Projekte der Tara-Pazifik-Expedition zur Erforschung der Korallenriffe veröffentlichen erste erstaunliche Ergebnisse – Der gesamte Datensatz wird öffentlich zur Verfügung gestellt – Biologe der Universität Konstanz ist Koordinator. Ähnlich den Expeditionen vor hundert oder zweihundert Jahren dauerte die Tara-Pazifik-Expedition über zwei Jahre. Ihr Ziel: die Lebens- und Überlebensbedingungen von Korallen zu erforschen. Dabei durchquerte sie den gesamten Pazifik und stellt mit ihrem Programm die bislang größte Gen-Typisierungsstudie dar, die in einem marinen System durchgeführt wurde. Die 70 Wissenschaftler*innen aus acht…
PFAS – Per- und polyfluorierte Chemikalien – sind wahre Alleskönner. Die fett-, wasser- und schmutzabweisenden Chemikalien kommen in tausenden Varianten vor, zum Beispiel in Kochgeschirr, in Funktionskleidung, in Kosmetika und als Feuerlöschmittel. Leider sind sie auch ein massives Problem für die Umwelt. Denn sie können nicht auf natürlichem Weg abgebaut werden. Polymerchemiker aus dem Saarland und den USA haben nun eine Methode gefunden, wie man PFAS nachhaltig aus dem Wasser entfernen kann. Ihre Methode haben sie im Fachjournal ACS Applied…
Bahnbrechendes Verfahren aus Bayreuth ermöglicht uneingeschränkte Isotopenanalysen. Weltweit leben die meisten Pflanzen in einer Symbiose mit Pilzen. Oft findet dabei ein Austausch von Nährstoffen statt, von dem beide Partner profitieren. In zahlreichen anderen Fällen ernähren sich die Pflanzen jedoch einseitig auf Kosten der Pilze. Internationale Forschungsgruppen unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Gebauer an der Universität Bayreuth stellen jetzt in der Zeitschrift „New Phytologist“ ein bahnbrechendes Verfahren vor, das es erstmals ermöglicht, Isotopenanalysen ohne Einschränkungen auf alle Formen der…
Forschern um den Zellbiologen Carsten Grashoff von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster ist es gelungen, einzelne Proteine mit hoher zeitlicher und räumlicher Kontrolle zu brechen, um deren mechanische Bedeutung in Zellen zu untersuchen. So wiesen sie für zwei Moleküle nach, unter welchen Bedingungen diese für die Adhäsion von Zellen im Körper wichtig sind. Die Zellen unseres Körpers sind kontinuierlich mechanischen Kräften ausgesetzt, die entweder von außen einwirken oder von Zellen selbst generiert werden. Auf solche mechanischen Reize reagieren zu können, ist…
Ein Leuchtsignal identifiziert Zellen, die auf eine SARS-CoV-2-Infektion reagieren. Mit dieser neuen Technologie kann man nach wirksamen COVID-19-Therapien suchen und andere Viruserkrankungen erforschen, schreibt das Team um Gaetano Gargiulo im Fachmagazin „Science Advances“. Wenn wir atmen, gelangt das SARS-CoV-2-Virus über die Zellen der oberen Atemwege in den Körper. Die erste Verteidigungslinie sind die Epithelzellen: Nehmen sie einen Eindringling wahr, schlagen sie Alarm und das angeborene Immunsystem greift gezielt an. Nur wenn sie diese Reaktionen verstehen und pharmakologisch beeinflussen können, können…
Selbstopfernde Polyferrocene für die Tumor-Therapie. Antitumor-Wirkstoffe sollen Krebszellen effektiv abtöten, gesundes Gewebe aber schonen und möglichst keine toxischen Nebenwirkungen haben. Ein neuartiger Ansatz könnte diese Forderungen erfüllen. Er basiert auf „selbstopfernden“ Polyferrocenen, speziellen Copolymeren, die sich von selbst in ihre Bestandteile aufspalten, sobald sie in Tumorzellen gelangen. Die eingebauten Wirkstoffe sorgen dann synergistisch für eine schlagartige Zunahme freier Radikale bei lahmgelegter Gegenwehr der Tumorzellen, wie ein Forschungsteam in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet. Das Team von der University of Science…
Tierversuche erfolgreich reduzieren: Wissenschaftler am Forschungsinstitut für Nutztierbiologie (FBN) nutzen verstärkt Zellkulturen, um Rückschlüsse auf die Folgen des Klimawandels zu ziehen. Laut der Tierversuchsstatistik werden Fische nach Mäusen als die zweithäufigste Tiergruppe in der Forschung verwendet. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Aquakultur und dienen auch als Modelltiere in verschiedenen Forschungsbereichen. „Die Anwendung des 3R-Prinzips bedeutet Tierversuche zu reduzieren, zu verfeinern und zu ersetzen, um ethische Standards zu verbessern und den Einsatz von Tieren zu minimieren“, erläutert PD Dr….
Ein neuer Speziationsatlas hilft Forscher*innen dabei, genauere Ergebnisse und neue Entdeckungen zu erzielen. Um das bisher schwierig fassbare Verhalten und die Stabilität komplexer Metallverbindungen in wässrigen Lösungen, sogenannter “POMs”, aufzudecken, haben Forscher*innen an der Universität Wien einen Speziationsatlas entwickelt, der aktuell in Science Advances veröffentlicht wurde. Dieser Durchbruch hat das Potenzial, neue Entdeckungen und Fortschritte in Bereichen wie Katalyse, Medizin und weiteren Disziplinen voranzutreiben. Metallatome können mit Sauerstoff winzige 3D-Strukturen bilden, komplizierte Gerüste, die wie Drahtmandalas aussehen und als “Polyoxometallate”…
Neue Strategie für rezyklierbare Polyolefine. Kunststoffe aus Polyolefinen sind aus unserem täglichen Leben kaum mehr wegzudenken. Leider hapert es an praktikablen Recyclingwegen. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt ein Forschungsteam jetzt einen Ansatz für neuartige Polyolefine vor, die chemisch zerlegt und ohne Qualitätsverlust wieder polymerisiert werden können. Erfolgsgeheimnis sind maskierte Doppelbindungen, die mit speziellen funktionellen Gruppen wie mit einem „Trojanischen Pferd“ in die Polymerkette eingebracht werden. Polyolefine sind stabile, leichte, vielseitige, kostengünstige Kunststoffe aus sehr langen Kohlenwasserstoffketten. Die hohe Stabilität…
Das Berliner Max Delbrück Center und die Universität Heidelberg gründen gemeinsam das Helmholtz-Institut für translationale AngioCardioScience (HI-TAC) in Mannheim und Heidelberg. Das hat der Helmholtz-Senat beschlossen. Das neue Institut bündelt vaskuläre Biomedizin, Systembiologie und Herzforschung. Gemeinsame Pressemitteilung des Max Delbrück Centers und der Universität Heidelberg Auf einer Länge von etwa 150.000 Kilometern bilden unsere Blutgefäße ein weit verzweigtes Netz, das jede noch so entlegene Stelle des menschlichen Körpers erreicht. Höchstens 150 Mikrometer ist fast jede Zelle von den feinsten Verästelungen…
Eine Forschungsgruppe am Institut für Ernährungswissenschaften der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat eine Studie über das Wechselspiel von Kupfer und Selen im menschlichen Körper herausgegeben. Das Spurenelement Selen ist unverzichtbar für den menschlichen Körper und das Gehirn. „Der menschliche Organismus benötigt Selen unter anderem für das Immunsystem und die Funktion der Schilddrüse“, sagt Dr. Maria Schwarz von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Die Ernährungswissenschaftlerin vom Lehrstuhl für Ernährungsphysiologie hat gemeinsam mit Prof. Dr. Anna P. Kipp und Caroline E. Meyer untersucht, welche Korrelationen es…
Infektionen zählen zu den häufigsten Komplikationen während eines Spitalaufenthaltes. Forschende der Universität Basel haben nun aufgeklärt, warum ein gefährlicher Spitalkeim so schwer zu bekämpfen ist. Er fährt eine zweigleisige Strategie: Einige Bakterien setzen sich auf Gewebeoberflächen fest, andere breiten sich im Körper aus. Die Studie liefert wichtige Einblicke in das Infektionsgeschehen und damit zur Bekämpfung des Erregers. In der Schweiz ist es kein Einzelfall, dass sich Patienten im Spital mit einem Keim infizieren. Ein Grund sind Hygienemängel, wie erst kürzlich…
Tuberkulosetherapie: Die Therapie der gefährlichen Infektionskrankheit Tuberkulose steht vor der Herausforderung, dass Erreger häufig gegen mehrere gängige Antibiotika resistent sind. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben nun Nanopartikel entwickelt, die in Zukunft neue Antibiotika direkt in die Lunge transportieren könnten. Tenside sorgen dafür, dass sich die hoch fettlöslichen Antibiotika in Wasser fein verteilen und inhalieren lassen. Erste Tests am Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum, zeigen die hohe Wirksamkeit und gute Verträglichkeit der Antibiotika-Nanocarrier. Die Forschenden berichten in der Zeitschrift…
Kommunikation von Neuronen mit ultradünnem faserbasierten Endomikroskop verstehen. Um die Aktivität neuronaler Strukturen sowie das Zusammenspiel von Nervenzellen zu untersuchen, sind minimalinvasive Technologien gefragt, die Bilder aus dem empfindlichen Gehirngewebe liefern. Ein neues haarfeines Endomikroskop, das von einem internationalen Team unter Beteiligung des Leibniz-IPHT entwickelt wurde, verspricht äußerst schonende Tiefenbeobachtungen. Es bietet das Potential, Gehirnareale detailliert zu untersuchen sowie die Entstehung und den Verlauf schwerer neuronaler Erkrankungen zu studieren. Auf diese Weise ließen sich neue Strategien zur Bekämpfung dieser unheilbaren…
Forschende am Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) fanden heraus, dass das Protein GCN1 eine entscheidende Rolle für einen gesunden Proteinhaushalt spielt und so dazu beiträgt neurodegenerativen Krankheiten vorzubeugen. Alle biologischen Abläufe in unseren Zellen werden ständig überwacht. So soll auch die Anhäufung, oder gar Zusammenlagerung, falscher Proteine verhindert werden. Solche „Protein-Klumpen“ können im schlimmsten Fall Krankheiten auslösen. Insbesondere bei der Herstellung neuer Proteine kann es jedoch zu Fehlern kommen. Die fehlerhaften Proteine müssen dann von unseren Zellen wieder beseitigt werden. Wie…
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