Wie Bakterien mit Elektrizität und Kohlendioxid nützliche Chemikalien produzieren können. Bei der mikrobiellen Elektrosynthese nutzen Mikroorganismen CO2 und Elektrizität, um zum Beispiel Alkohol zu produzieren. Wie dieser Prozess biologisch funktioniert, darüber wurde bisher jedoch nur spekuliert. Forschende des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) konnten nun erstmals experimentell bestätigen, dass Bakterien Elektronen aus Wasserstoff nutzen und mehr Chemikalien produzieren können als bisher bekannt. Mikrobielle Elektrosynthese ist vor dem Hintergrund von Klimawandel und Energiewende eine vielversprechende Technologie: Sie kann Kohlendioxid binden,…

Proteine sind biologische Moleküle, die in sämtlichen Lebensformen beinahe alle biochemischen Aufgaben übernehmen. Dabei führen die winzigen Strukturen ultraschnelle Bewegungen aus. Um diese dynamischen Prozesse künftig genauer als bisher ergründen zu können, haben Forschende einen neuen Auswertungsalgorithmus entwickelt, mit dem sich Messungen an Freie-Elektronen-Röntgenlasern wie dem SwissFEL effizienter auswerten lassen. Diesen stellen sie nun im Fachblatt Structural Dynamics vor. Manchmal, wenn man beim Autofahren das Navigationssystem benutzt, verortet einen das Gerät kurzzeitig neben der Strasse. Dies liegt an der Ungenauigkeit…

Ein internationales Forscherteam aus Japan und Luxemburg zeigt erstmals, dass sich krankhafte Formen des Proteins α-Synuclein im Blut von Patienten zur Diagnose der Parkinson-Krankheit nutzen lassen. Außerdem können sie auf diese Weise verschiedene neurodegenerative Bewegungsstörungen voneinander unterscheiden. Diese bahnbrechenden Ergebnisse, die kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlicht wurden, sind ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer verbesserten Diagnostik anhand einfacher Blutproben. Die Parkinson-Krankheit, die Lewy-Körperchen-Demenz und die Multisystematrophie bilden eine Gruppe neurodegenerativer Erkrankungen, die als Synucleinopathien bezeichnet werden….

Für Patienten mit Prostatakrebs, der bereits Metastasen gebildet hat, ist seit diesem Jahr eine neue wirksame Kombinationstherapie zugelassen. Die vom Universitätsklinikum Jena initiierte ARASAFE-Studie testet die Verträglichkeit und Wirksamkeit eines weiterentwickelten Behandlungsschemas. In die Studie, an der bundesweit insgesamt 40 Zentren mitarbeiten werden, konnten bereits die ersten Teilnehmer eingeschlossen werden. In Deutschland ist Prostatakrebs mit etwa 70.000 Neuerkrankungen jährlich die häufigste bösartige Tumorerkrankung bei Männern. Bei zwei Dritteln der Patienten wird die Krankheit durch gute Früherkennungsmethoden in einem frühen Stadium…

Antibiotikakrise: Nanopartikel als Therapie-Ratgeber… Bei einer Blutvergiftung müssen die Bakterien im Blut so schnell wie möglich identifiziert werden, um eine lebensrettende Therapie starten zu können. Empa-Forschende haben nun «Sepsis-Sensoren» mit magnetischen Nanopartikeln entwickelt, die Keime innert Kürze erkennen und Kandidaten für eine wirksame Antibiotika-Therapie ermitteln. Für Qun Ren zählt jede Minute. Die Empa-Forscherin und ihr Team entwickeln derzeit ein Diagnose-Verfahren, mit dem eine lebensgefährliche Blutvergiftung mit Staphylokokken-Bakterien im Eiltempo erkennbar wird. Denn eine derartige Staphylokokken-Sepsis verläuft in bis zu 40…

Verbundprojekt SCIDATOS zeigt, dass klinische „Ground Truth“ einen Goldstandard für die Sepsis-Diagnose darstellen kann. Sepsis ist ein lebensbedrohlicher Zustand und eine der häufigsten Todesursachen auf Intensivstationen. Bei einer Sepsis antwortet der Körper auf eine meist durch Bakterien verursachte Infektion, indem er die eigenen Gewebe und Organe schädigt, bis hin zum Organversagen. Für das Überleben einer Sepsis ist es entscheidend, sie rechtzeitig zu erkennen und gezielt antimikrobiell zu behandeln. Hierfür bleibt meist nur ein Zeitfenster von wenigen Stunden. Da es bislang…

Biophotonik-Professor Thomas Hellerer und Doktorand Thomas Kellerer der Hochschule München entwickeln ein innovatives Bildgebungsverfahren, das winzige Wirkstofflieferanten beispielsweise von mRNA-Impfstoffen in der Zelle in Echtzeit trackt – und gleichzeitig Informationen über deren Umwelt liefert. Die Corona-Pandemie hat sie in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt: Impfstoffe, die auf der mRNA-Technologie basieren, haben wesentlich zur Bekämpfung der Pandemie beigetragen. Sie setzen voraus, dass das Botenmolekül mRNA in das Innere von Zellen geschleust wird. Da „nackte“ mRNA sehr empfindlich ist, wird sie dabei…

Gas freisetzender Hilfsstoff macht die fotothermische Krebstherapie wirksamer. Schwefelwasserstoff ist normalerweise ein hochgiftiges Gas. Richtig eingesetzt könnte die Substanz jedoch die fotothermische Krebstherapie erheblich unterstützen, hat nun ein Forschungsteam entdeckt. Wie das Team in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, verloren Tumorzellen ihren natürlichen Hitzeschutz und reagierten deutlich empfindlicher auf die Laser-Wärmebehandlung, wenn ein Hilfsstoff Schwefelwasserstoff in der Zelle freisetzte. Das Einatmen von Schwefelwasserstoff führt bei Menschen zum Ersticken, denn das Gas unterbricht die Atmungskette der Mitochondrien, der Energiekaftwerke der Zellen….

Das Krebsgen MYC treibt das ungebremste Wachstum der meisten menschlichen Krebsarten an. Es wird als der “Mount Everest” der Krebsforschung bezeichnet aufgrund der Schwierigkeit, Substanzen zu entwickeln, die es ausschalten können. Forschungsgruppen vom Wertheim UF Scripps Institute in Florida, dem Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund und der Universität Münster haben von der Natur inspirierte Substanzen entwickelt, die die RNA von MYC zerschneiden und so das Krebsgen inaktivieren. Dieser innovative Ansatz zum Abbau der RNA könnte auch bei der Entwicklung…

Forschungsteam entwickelt neues System für Bildgebung und Behandlung von Tumoren. Radioaktive Präparate eignen sich dank ihrer Strahlung sowohl für die Bildgebung als auch für die Therapie von Krebserkrankungen. Durch ihre geeignete Kombination in neuartigen, sogenannten Radionuklidtheranostika lassen sich beide Anwendungen gezielt miteinander verzahnen. Ein Radiopharmazie-Team vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Universität Heidelberg hat nun ein solches System im Journal of the American Chemical Society vorgestellt (DOI: 10.1021/jacs.2c08438), das eins der bisher größten Probleme erfolgreich löst: Es funktioniert bei physiologisch…

TU Graz Forschende revolutionieren Herstellung biokompatibler Mikrofasern. Mittels einer neu entwickelten Methode zur effizienten und kostengünstigen Herstellung biokompatibler Mikrofasern kann die Produktion von Eigenhaut und Organen deutlich beschleunigt werden. In der Biomedizintechnik gewinnt das Thema Tissue Engineering zur ex-vivo Produktion von Haut oder Organen zusehends an Bedeutung. Dafür werden biokompatible Mikrofasern mit eingeschlossenen Mikrokapseln in kontrollierter Größe und Form benötigt, da die für das Tissue Engineering verwendeten Zellen in Material eingelagert sein müssen, das der natürlichen Anordnung in-vivo möglichst ähnlich…

Ein Orchester komplexer neuronaler Netzwerke spielt ein symphonisches Meisterwerk namens Sehen – ein spannendes Forschungsfeld für Neurobiolog*innen wie Alexander Borst, Direktor am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz. In der jüngsten Studie seiner Abteilung fanden die Forschenden einen Mikroschaltkreis, der aktivierende in hemmende Signale umwandelt und so eine einzige Art von neuronalem Input für mehrere Zwecke nutzen kann. Die Entdeckung dieses Mikroschaltkreises ist ein wichtiges Puzzlestück zum besseren Verständnis des Sehprozesses der Fruchtfliege Drosophila und letztlich des Sehens an sich. Das Sehen…

… befördern Entzündungsprozesse. Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems. Charakteristisch dafür sind Entzündungsherde und Schädigungen in der sogenannten weißen Substanz im Gehirn, die aus langen Nervenfasern und Myelin besteht. Ein deutsch-niederländisches Forschungsteam hat nun herausgefunden, dass ultrastrukturelle Veränderungen in gesunden Bereichen der weißen Substanz von MS-Patienten das Gewebe anfälliger machen für Entzündungen und die Bildung von Läsionen. Dies könnte das Fortschreiten der Krankheit befördern. Morgens sieben Uhr, der Wecker klingelt – Augen aufschlagen, Beine aus…

Großversuchsanlage an der TU Freiberg liefert 15.000 Liter synthetischen Kraftstoff. Insgesamt 380.000 Liter grünes Benzin (E-Fuel) plant ein Konsortium aus Forschung und Industrie, darunter auch Teams der TU Bergakademie Freiberg und dem Industriepartner Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH (CAC), in den kommenden vier Jahren herzustellen. Der synthetische Kraftstoff wird in einer Demonstrationsanlage im sächsischen Freiberg aus biogenem oder regenerativ gewonnenem Methanol erzeugt. Am 25. Mai wurden die ersten im Vorhaben produzierten 15.000 Liter des synthetischen Benzins an der Pilotanlage abgeholt. Mit der…

Anordnung von Proteinen könnte für Krankheiten verantwortlich sein. Parkinson, Alzheimer oder die Huntington-Krankheit: Das Verhalten bestimmter Moleküle, die in subzellulären Prozessen eine Rolle spielen, beeinflusst die Entstehung solcher neurodegenerativen Erkrankungen. Wissenschaftler*innen aus dem Arbeitskreis von Mischa Bonn am Max-Planck-Institut für Polymerforschung und aus dem Labor von Sapun Parekh an der University of Texas haben nun ein bestimmtes Protein mit verschiedenen Methoden untersucht, um die Mechanismen hinter diesen Krankheiten besser zu verstehen. Die Vorgänge in den menschlichen Zellen werden durch verschiedene…

… Dank neuer Medikamente und Therapieangebote. Die gute Nachricht zum Weltblutkrebstag am 28. Mai gleich vornweg: Knochenmarkkrebs wird heilbar werden. Bis vor wenigen Jahren noch war die Diagnose “Multiples Myelom” – so der medizinische Fachbegriff – eher niederschmetternd: Trotz stark belastender Chemotherapie blieb Betroffenen oft nur noch wenig Lebenszeit. Mittlerweile hat sich viel getan. Expert:innen an spezialisierten Zentren wie dem Universitätsklinikum Leipzig (UKL) stehen neue Medikamente und Therapien zur Verfügung. Die neueste Entwicklung mit sehr guten Ergebnissen: eine CAR-T-Zelltherapie. Betroffene…