Beim Einkaufen im Supermarkt müssen sich Konsument:innen auf die Lebensmittel-Kennzeichnung verlassen können. Aber ist die immer korrekt? Im Verbund-Projekt QSPEC wollen die AMO GmbH, das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH), die AG Photonische Quantentechnologien der Leibniz Universität Hannover (LUH), die TOPTICA Photonics AG, die AMOtronics UG und das Deutsche Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) ein neues Analyseverfahren entwickeln, das quantenmechanische Effekte nutzt, um Lebensmittel kostengünstiger auf Inhalt und Herkunft zu prüfen. Betrug bei den Inhaltsstoffangaben von Lebensmitteln kann nicht nur wirtschaftliche…

Ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) hat erstmalig Dunkelfeld-Röntgenaufnahmen von Patient:innen erstellt, die mit dem Corona-Virus infiziert waren. Die Dunkelfeldbilder können im Gegensatz zu konventionellen Röntgenaufnahmen auch die Mikrostruktur des Lungengewebes abbilden und liefern so zusätzliche Informationen. Das Verfahren könnte eine Alternative zur deutlich strahlenbelastenderen Computertomographie bieten. Die Bildgebung der Lunge von Patient:innen mit Covid-19 erfolgt meist durch Computertomographie (CT). Hierfür werden Röntgenaufnahmen aus verschiedenen Richtungen zu einem dreidimensionalen Bild kombiniert. Dies ermöglicht eine genauere Bildgebung als zweidimensionale Aufnahmen…

Ein komplexes Zusammenspiel von Genen, RNA-Molekülen und Proteinen steuert die Entwicklung von der ersten Zelle bis zum ganzen Organismus. Dieser Prozess wird zunächst indirekt durch die Mutter kontrolliert. Ab einem bestimmten Zeitpunkt sorgt dann das Protein GRIF-1 dafür, dass die Nachkommen sich von diesem Einfluss abkapseln und ihr eigenes Entwicklungsprogramm starten. Wie dieser Prozess im Detail abläuft, beschreibt ein Team der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) im Fachjournal “Science Advances”. Am Anfang der Entwicklung eines neuen Organismus hat die Mutter das Sagen:…

Die Vererbung des Pflanzen-Mikrobioms über den Samen. Was definiert uns und andere Lebewesen stärker: die Gene oder die Umwelt? Erst kürzlich konnten Forschende experimentell nachweisen, dass über den Samen nicht nur genetische Merkmale, sondern auch Mikroorganismen von einer Pflanzengeneration zur nächsten vererbt werden. Im soeben im Open Access in der Zeitschrift „Trends in Microbiology“ erschienenen Artikel untersuchen Forschende den Prozess der mikrobiellen Vererbung über den Samen genauer und identifiziert Faktoren, die den Aufbau des Mikrobioms der Pflanze maßgeblich beeinflussen. Mit…

Würmer ermöglichen uns neue Einsichten in Evolution und Vielfalt des TGF-ß Signalwegs. Der TGF-ß-Signalweg ist für viele Zellfunktionen in Organismen von zentraler Bedeutung. Zudem spielt er eine Rolle bei Erkrankungen des Immunsystems und bei Krebs. Forschende des MPINB sowie des MPI für Biologie verglichen diesen zellulären Signalweg zwischen Fadenwurmarten, die ihnen als Modellorganismen dienen. Sie entdeckten eine unbekannte genetische Vielfalt, die sich auf Form und Verhalten der Tiere auswirkt. Dieser frische Blick auf die TGF-ß-Maschinerie ist wichtig, um Evolution, Anpassungsfähigkeit…

Forscherteam weist Wirkstoffe in 97 Prozent der Proben nach. In Pandemiezeiten waren und sind sie unentbehrlich und allgegenwärtig: Desinfektionsmittel. Doch wie wirkt sich der massenhafte Gebrauch auf unsere Umwelt aus? Dieser Frage ist nun ein gemeinsames Forscherteam der Justus-Liebig-Universität (JLU) Gießen und des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) auf den Grund gegangen: In einer breit angeleg-ten Studie untersuchten sie das Vorkommen wichtiger Wirkstoffe von Desinfektionsmit-teln und Tensiden, den Quartären Alkylammoniumverbindungen (kurz QAAV), in hessischen Böden. Das Ergebnis:…

Grundlagenforscher:innen der Universität Leipzig haben ein Rätsel in der Evolution von bakteriellen Enzymen gelöst. Durch die Rekonstruktion eines Kandidaten für eine spezielle RNA-Polymerase, wie sie vor etwa 2 Milliarden Jahren existierte, konnten sie eine bislang rätselhafte Eigenschaft der entsprechenden modernen Enzyme erklären. Im Unterschied zu ihren Vorfahren arbeiten sie nicht kontinuierlich und sind dadurch deutlich effektiver – Arbeitspausen als evolutionärer Fortschritt. Die Rekonstruktion des Proteins aus der Vorzeit ist erst durch eine fachübergreifende Zusammenarbeit zwischen molekularer Biochemie und Bioinformatik gelungen….

Dank im Labor hergestellter menschlicher Mini-Netzhäute konnten Forschende komplexe Veränderungen der Netzhaut beobachten, wie sie bei der Makula-Degeneration auftreten. Dadurch entdeckten sie die sogenannte Zell-Extrusion als neuen potentiellen Mechanismus für neurodegenerative Erkrankungen der Netzhaut. Sehzellen in der menschlichen Netzhaut sterben bei einigen Erkrankungen möglicherweise nicht einfach ab, sondern werden zuvor mechanisch aus dem Gewebe befördert. Das fanden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und vom Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) an der TU Dresden jetzt…

Therapeutika präziser testen, Tierversuche vermeiden. Um Tierversuche zu vermeiden und Therapeutika noch präziser testen zu können, greift die Pharmaindustrie zunehmend auf menschliche Immunzellen zurück. Deren Verfügbarkeit war bisher jedoch begrenzt. Fraunhofer-Forschenden ist es gelungen, die Herstellung von maßgeschneiderten Immunzellen vom Labormaßstab auf die industrielle Fertigung zu übertragen. Ob für neue Krebstherapien oder die Entwicklung und Prüfung neuer Medikamente – in der modernen Medizin spielen humane Immunzellen und Immunzellpräparate eine immer größere Rolle. Um sie für die Gesundheitsforschung zu gewinnen, war…

Optischer Mikroringsensor zur quantitativen Bestimmung von Elektrolyten. Elektrolyte sind entscheidend für den Wasserhaushalt und die Flüssigkeitsverteilung im menschlichen Organismus. Da sich die geladenen, im Blut gelösten Teilchen in ihrem komplexen Gleichgewicht gegenseitig beeinflussen, wird bei jedem Verdacht auf eine Störung die Konzentration verschiedener dieser Mikromineralien bestimmt. Im Projekt optION haben sich Forschende des Fraunhofer HHI mit Partnern aus unterschiedlichen Disziplinen zusammengeschlossen, um ein Gerätekonzept zu entwickeln, das die für die Analyse benötigte Blutmenge mit Hilfe einer photonischen Sensorlösung deutlich reduziert…

Mehr Beweglichkeit durch KI: Die Remobilisierung von Fingergelenken, die durch Erkrankungen oder Verletzungen beeinträchtigt sind, ist ein Zukunftsmarkt der bedarfsgerechten Versorgung von Patientinnen und Patienten. Das Konsortium »FingerKIt«, in dem sich fünf Fraunhofer-Institute zusammengeschlossen haben, entwickelt KI-erstellte, individualisierte Gelenksimplantate aus dem 3D-Drucker, um die filigranen Fingerteile wenn nötig zu ersetzen. Ob durch einen Unfall beim Sport oder die Volkskrankheit rheumatoide Arthritis: Wenn Fingergelenke unbeweglich werden, ist das eine gravierende Einschränkung und physische und psychische Belastung – für bestimmte Berufsgruppen wie…

Statt CO2 in die Atmosphäre zu entlassen, wo es den Klimawandel weiter antreibt, kann es auch als Rohstoff dienen: Etwa für industriell benötigte Substanzen wie Ameisensäure oder Methanol. Auf Laborebene wurde die Umsetzung von CO2 bereits eingehend untersucht, Nanodiamanten dienten dabei als umweltfreundlicher Photokatalysator. Gemeinsam mit Partnern überführen Forschende des Fraunhofer-Instituts für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM diese Reaktion nun in einen kontinuierlichen Prozess – und bringen das Verfahren damit einen großen Schritt weiter in Richtung Anwendung. CO2 ist ein »Klimakiller«…

Forschungsgruppen aus Mainz und Kyushu etablieren eine neue Strategie für die Erzeugung besonders energiereicher UV-Strahlung. Viele photochemische Prozesse müssen auf UV-Strahlung zurückgreifen, die durch ineffiziente und umweltbedenkliche Lichtquellen bereitgestellt wird. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Dr. Christoph Kerzig von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und Prof. Dr. Nobuhiro Yanai von der Universität Kyushu hat nun das erste molekulare System für die Umwandlung von blauem Licht in energiereiche UV-Strahlung mit Wellenlängen unterhalb von 315 Nanometer entwickelt. Diese Photonen…

… tief im Gehirn bei sich frei verhaltenden Mäusen. Wie finden wir heraus, was in Nervenzellen tief im Gehirn vor sich geht, während ein Tier aktiv ist? Forschende des MPINB haben ein Miniatur-Mikroskop entwickelt, das Mäuse auf dem Kopf tragen können, während sie sich uneingeschränkt bewegen. Das nur 2 Gramm schwere ferngesteuerte Mikroskop kann die neuronale Aktivität in allen Schichten der Großhirnrinde messen, selbst in tiefliegenden, ohne dass das Tier während der Versuche gestört wird. Anders als alle vergleichbaren Modelle…

Genetisch veränderte und ungefährliche Masernimpfviren gelten als vielversprechende Plattform für Forschung und Entwicklung von Vektor-Impfstoffen und onkolytische Masernviren. Die biotechnologische Herstellung dieser Viren ist schwierig, weil nur durch das genau abgestimmte Zusammenspiel der dafür erforderlichen Komponenten sich selbst vermehrende Viruspartikel entstehen. Einem Forscherteam des Paul-Ehrlich-Instituts ist es gelungen, ein Zwei-Komponenten-System zu entwickeln, mit dem alle benötigten Bestandteile in den erforderlichen Mengenverhältnissen zur Verfügung gestellt werden. Über die Ergebnisse berichtet das Journal of General Virology in seiner Ausgabe vom 28.11.2022. Der…

Erkenntnisse zu neu entdeckter Proteinverbindung verbessern Chance auf personalisierte Krebstherapien. Forschende der Cell Biology Unit der Universitätsmedizin Mainz haben eine weitere Ursache für das sogenannte papilläre Schilddrüsenkarzinom (PTC) identifiziert: eine bislang unbekannte Kombination zweier Proteine, die das Tumorwachstum in der Schilddrüse fördert. Diese neu entdeckte Verbindung entsteht durch genetische Veränderungen körpereigener Zellen. Den Mainzer Wissenschaftler:innen gelang es, die krebsfördernde Funktion dieser Proteinfusion mit bereits bekannten onkologischen Wirkstoffen zu hemmen. Aus dieser Erkenntnis lassen sich personalisierte Therapieansätze für Menschen entwickeln, die…