Eine internationale Forschungsgruppe unter Beteiligung des Museums für Naturkunde Berlin hat ein überraschend komplexes Nervensystem bei Seeigeln entdeckt. Die Tiere verfügen über eine Art „Ganzkörper-Gehirn“, dessen genetische Organisation der des Wirbeltiergehirns ähnelt. Zudem fanden die Forschenden lichtempfindliche Zellen im gesamten Körper der Seeigel – vergleichbar mit Strukturen der menschlichen Netzhaut. Die Studie, gefördert vom Human Frontiers Science Program, wurde in Zusammenarbeit mit der Stazione Zoologica Anton Dohrn (Neapel), dem Laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche-sur-Mer und dem Institut de…
Supramolekulare Memristoren auf Basis bistabler [2]Catenane In Zeiten von Big Data und künstlicher Intelligenz reichen übliche Speichermedien nicht mehr. Neue Generationen sind gefragt, die die Forderung nach hochdichter Speicherung und Energieeffizienz erfüllen. Etwa das Resistive Random Access Memory (RRAM), das Daten nicht durch Flipflops, sondern anhand von Änderungen des Widerstands speichert. Ein Forschungsteam stellt in der Zeitschrift Angewandte Chemie einen Ansatz für einen supramolekularen Memristor vor, eine Schlüsselkomponente für die Konstruktion eines Nano-RRAMs. Ein Memristor (kurz für „Memory-Resistor“) ändert seinen…
Epigenetische Veränderungen dienen als Zeitmesser der Evolution. Sogenannte Molekulare Uhren haben in den vergangenen Jahrzehnten die Evolutionsbiologie revolutioniert: Anhand von DNA-Mutationen zwischen den Arten lässt sich auch ohne datierte Fossilien abschätzen, wann genau sich neue Äste im Stammbaum des Lebens bilden. Für kurze Zeiträume sind solche Uhren allerdings nicht brauchbar, da sie zu langsam getaktet sind. Forschende einer Kooperation zwischen der Technischen Universität München (TUM), des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und der Universität Georgia in den Vereinigten Staaten von…
Sie haben viele Jahre gemeinsam geforscht, nun haben sie zusammen die CARTemis Therapeutics GmbH aus dem Max Delbrück Center ausgegründet: Uta Höpken, Armin Rehm, Anthea Wirges und Mario Bunse wollen mit neuartigen CAR-T-Zelltherapien Krebspatient*innen helfen, die bislang als nicht therapierbar gelten. Aller guten Dinge sind drei. Drei Zellprodukte für potenzielle CAR-T-Zelltherapien gegen Krebs haben PD Dr. Uta Höpken und Dr. Armin Rehm mit ihren Arbeitsgruppen am Max Delbrück Center entwickelt. Zwei davon werden demnächst erstmals im Menschen getestet; das dritte…
Randregionen können Flimmerhärchen dazu veranlassen, ihre Bewegung zu koordinieren und eine unidirektionale Welle zu erzeugen, die für biologische Funktionen unerlässlich ist. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) in Göttingen haben ein neues Modell entwickelt, das dieses von der Randregion gesteuerte Synchronisationsmuster beschreibt. Was haben Fans in einem Fußballstadion, die Füße eines Tausendfüßlers und das Innere der Lunge gemeinsam? All diese Systeme weisen dieselbe spezifische Art der Organisation auf, wie Wissenschaftler kürzlich herausgefunden haben. Die La-Ola in einem Stadion…
Ein großes Ziel der Chemie ist es, auf einfachem Weg Amine aus Ammoniak und ungesättigten Kohlenwasserstoffen zu erzeugen. Während der katalytischen Addition, bei der Ammoniak aktiviert und anschließend übertragen wird, entsteht zudem kein Abfall und so ist sie besonders nachhaltig. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sind dem Ziel nun ein Stück nähergekommen. Sie haben ein System zur Aktivierung und katalytischen Übertragung von Ammoniak entwickelt, das nicht auf Übergangsmetallen, sondern auf einer Verbindung aus Hauptgruppenelementen basiert. Über die Ergebnisse…
Forschungsprojekt DAIOR: Im Forschungsprojekt DAIOR arbeiten das Fraunhofer IPA zusammen mit Partnern daran, den Operationssaal der Zukunft mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) und roboterassistierter Telechirurgie zu realisieren. Dabei sollen chirurgische Daten aus multimodalen Quellen mit KI-Methoden kontinuierlich analysiert werden, um Operationen in Echtzeit zu unterstützen. Daten zu nutzen, um medizinisches Personal bei der Behandlung oder bei der Operation eines Patienten zu unterstützen, ist das Ziel des Projekts DAIOR. Das Akronym ist die Abkürzung für »Distributed Artificial Intelligence for the Operating…
Ein Mikroben-Enzym inspiriert die Elektrochemie. Von Menschen freigesetzte Treibhausgase treiben die Erderwärmung. Kohlendioxid (CO2) etwa sammelt sich in der Atmosphäre und ist schwer umzuwandeln, da es sehr stabil ist. Einige Mikroben können das CO2 aber mithilfe hocheffizienter Enzyme einzufangen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen haben zusammen mit den Universitäten Genf und Radboud eines dieser Enzyme isoliert. Elektronisch aufgespannt auf eine Elektrode vollzog es die äußerst effiziente Umwandlung von CO2 in Ameisensäure. Die Entdeckung ist wichtig für die…
Forschende der Charité und der Universität Calgary entdecken neue Art von Zellen. Es ist ein Kompensationsmechanismus der kranken Leber und er war bislang unbekannt: Verlieren Immunzellen in der Leber, die Kupffer-Zellen, durch eine Vernarbung des Gewebes ihre Funktion, strömen Immunzellen aus dem Knochenmark in das Organ und bilden größere Zellcluster, um ihre Aufgaben zu übernehmen. Wissenschaftler:innen der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der Medizinischen Fakultät der Universität Calgary konnten erstmals beobachten, wie die geschädigte Leber ihre bakterielle Filterfunktion aufrechterhält. Ihre…
Langsamer Herzschlag: Eine neue Generation der Kapselschrittmacher verbessert die Lebensqualität. Keine Kabel, nicht spürbar, besonders langlebig: In der Klinik für Elektrophysiologie/ Rhythmologie unter der Leitung von Prof. Dr. Philipp Sommer, Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW), Bad Oeynhausen, und weiteren Zentren bundesweit wird jetzt erstmals eine neue Generation elektrodenloser Herzschrittmacher mittels Katheter eingesetzt. Neben dem medizintechnischen Fortschritt versprechen die neuen, nur 38 Millimeter großen und in die rechte Herzkammer zu platzierenden Mini-Pulsgeber weniger Komplikationen und dadurch Lebensqualität für viele Patientinnen…
Forschende der ETH Zürich haben einen Saugnapf entwickelt, mit dem Medikamente über die Wangenschleimhaut aufgenommen werden können. Dieser neue Ansatz könnte Millionen von Patienten und Patientinnen die mit Injektionen verbundenen Schmerzen und Ängste ersparen. Der Saugnapf der ETH-Forschenden ermöglicht die schmerzfreie Einnahme von Arzneimitteln, die bis anhin nur injiziert werden konnten. Er dehnt die Wangenschleimhaut und macht sie in Kombination mit einem Mittel, das die Zellmembranen auflockert, durchlässiger für Wirkstoffe. Die Forschenden möchten die neue Verabreichungsform nun zur Marktreife bringen….
Unter der Leitung von Prof. Andrew Cato arbeitet ein Forschungsteam am KIT an der Entwicklung neuartiger Hemmstoffe für fortgeschrittenen Prostata- und Brustkrebs, die gegen herkömmliche Hormonentzugstherapien resistent sind. Das Hauptziel besteht darin, Hemmstoffe zu finden, die diese Resistenz überwinden können. Dabei haben sie vielversprechende Ergebnisse erzielt und zwei Verbindungen identifiziert, die das Wachstum von Krebszellen, die auf bestimmte Rezeptoren ansprechen, wirksam hemmen. Diese Entdeckungen könnten in Zukunft für eine wirksamere Behandlung dieser Krebsarten genutzt werden. Die Wilhelm Sander-Stiftung hat das…
Max-Planck-Forschende decken auf, wie Phosphat aus Aktinfilamenten freikommt – ein Schlüsselsignal, das ältere Filamente für den Abbau vorbereitet. Aktinfilamente sind dynamische Proteinfasern in der Zelle, die sich aus einzelnen Aktin-Proteinen zusammensetzen. Viele Funktionen der Zelle, einschließlich der Zellbewegung, werden durch den ständigen Auf- und Abbau von Filamenten reguliert. Die Abbauphase wird durch die Freisetzung einer Phosphatgruppe aus dem Inneren des Filaments eingeleitet. Wie dieser Prozess im Detail abläuft, gibt Forschenden seit Jahrzehnten Rätsel auf. Wissenschaftler*Innen des Max-Planck-Instituts für molekulare Physiologie…
Im Gehirn wandeln spezialisierte Zellnetzwerke von der Netzhaut kommende Reize in angepasste Verhaltensweisen um. Doch was passiert, wenn diese Reize fehlen? Ein Team am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz untersuchte eine genetische Mutation bei Zebrafischen, die jegliche Verbindung zwischen Netzhaut und Gehirn kappt. Bei diesen gänzlich blinden Zebrafischen entwickeln sich voll funktionsfähige Gehirnschaltkreise für die Verhaltenskontrolle – eine künstliche Stimulierung der Schaltkreise mithilfe der Optogenetik löst normales Verhalten aus. Die Studie zeigt, dass das Gehirn von Zebrafischen sich unabhängig von visuellen…
Pilzinfektionen bedrohen Menschen, Tiere und auch Pflanzen, mit teilweise ernsten Folgen. Ein Forschungsteam der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Frankfurt/Main und Aachen einen wichtigen Mechanismus aufgeklärt, wie auf molekularer Ebene solche Infektionen reguliert werden. In der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) beschreiben sie, dass sich hieraus auch Angriffspunkte für neue Antipilzmittel ergeben können. Biologie: Veröffentlichung in PNAS Pilze können als pathogene Erreger schwere Krankheiten bei Menschen, Tieren und Pflanzen verursachen. Beim…
Wie Spurenelemente die CO2-Speicherung im Ozean verändern. Eisen und Mangan beeinflussen das Algenwachstum und damit auch den Kohlenstoff-Transport im Südpolarmeer. Der richtige Mix von Spurenelementen ist entscheidend für eine gesunde Ernährung. Diese Devise gilt auch für das Phytoplankton. Die winzigen Algen im Südpolarmeer haben als Kohlendioxid-Speicher maßgebliche Effekte auf das Weltklima. So zeigt eine neue Studie des AWI und der Uni Bremen einen interessanten Zusammenhang: Wenn das Phytoplankton gleichzeitig mehr Eisen und Mangan bekommt, verändert sich seine Lebensgemeinschaft. Die Algen…
Forschende des PSI erhalten eine Förderung durch das Nationale Gesundheitsinstitut der USA (NIH) im Rahmen der sogenannten «BRAIN Initiative». Ziel ist die umfassende Kartierung des Mäuse-Gehirns. Die Geheimnisse des Gehirns, insbesondere seine Architektur und Verschaltungen, zu lüften, ist eine der grossen Herausforderungen der modernen Biowissenschaften. Deshalb hat sich dies die amerikanische Gesundheitsbehörde NIH (National Institutes of Health), eine der grössten Forschungsorganisationen der Welt, ins Programm geschrieben. Im Rahmen der NIH BRAIN Initiative wurde nun einem Schweizer Forscher eine Spitzen-Förderung über…
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