ETH-​Forschende züchten aus Stammzellen menschliches gehirnähnliches Gewebe und kartieren die Zelltypen, die in verschiedenen Hirnregionen vorkommen, sowie die Gene, die deren Entwicklung regulieren. Das hilft bei der Erforschung von Entwicklungsstörungen oder Nervenerkrankungen. Das menschliche Gehirn ist das wohl komplexeste Organ in der gesamten belebten Natur. Es fasziniert und beschäftigt die Forschung seit langem. Allerdings ist die Erforschung des Gehirns, insbesondere welche Gene und molekularen Schalter dessen Entwicklung regulieren und lenken, nicht ganz einfach. Bislang haben Wissenschaftlerinnen dazu Tiermodelle, vor allem…

Forschende der Universität Bern und des Inselspitals, Universitätsspital Bern, haben eine Screening-Methode entwickelt, um in der so genannten «Dunklen Materie» des Genoms neue Angriffspunkte für die Behandlung von Krebs zu entdecken. Sie wendeten ihre Methode auf den nicht-kleinzelligen Lungenkrebs (NSCLC) an, dem tödlichsten Krebs, für den dringend wirksame Therapien gesucht werden. Sie konnten zeigen, dass die Hemmung identifizierter Angriffspunkte das Krebswachstum stark verlangsamen kann, und ihre Methode ist auf andere Krebsarten übertragbar. Krebs ist in der Schweiz die zweithäufigste Todesursache….

Ein von Max-Planck-Forscher Stefan Glöggler entwickeltes effizientes Kontrastmittelverfahren für die MRT-Bildgebung lässt darauf hoffen, Tumore anhand ihrer Stoffwechsel-Aktivität von gesundem Gewebe unterscheiden zu können. Die ForTra gGmbH für Forschungstransfer der Else Kröner-Fresenius-Stiftung (ForTra) sowie der Europäische Forschungsrat (ERC) stellen nun Fördermittel zur Verfügung, um das Verfahren für eine klinische Anwendung an Patient*innen weiterzuentwickeln. Krebszellen sind wahre Energiefresser, denn sie wachsen und teilen sich um ein Vielfaches schneller und häufiger als gesunde Körperzellen. Den daraus folgenden stark erhöhten Energiebedarf decken sie,…

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts in Plön haben gezeigt, dass Populationsstrukturen, die den Effekt von Selektion verstärken, nicht unbedingt auch zu einer höheren Fitness führen. Stattdessen ist entscheidend für eine Maximierung der Fitness, dass nachteilige Mutationen davon abgehalten werden, sich durchzusetzen. In der evolutionären Graphentheorie – einem Teilgebiet der theoretischen Biologie – wird untersucht, wie die Populationsstruktur die Wahrscheinlichkeit beeinflussen kann, dass eine Mutante eine Population übernimmt („fixiert“) und wie lange dies typischerweise dauert. In der Vergangenheit wurde dabei immer der Fall…

Das Kleinhirn ist vorwiegend dafür bekannt, Bewegungen zu steuern. Nun haben Forschende der Universität Basel herausgefunden, dass das Kleinhirn auch beim Erinnern von emotionalen Erlebnissen eine wichtige Rolle spielt. Die Studie erscheint im Fachjournal PNAS. Sowohl positive als auch negative emotionale Erlebnisse bleiben besonders gut im Gedächtnis abgespeichert. Dieses Phänomen ist überlebenswichtig, weil wir uns beispielsweise an Gefahrensituationen erinnern müssen, um sie künftig zu vermeiden. Aus bisherigen Studien wusste man, dass eine Hirnstruktur namens Amygdala, die für die Verarbeitung von…

Lichtkraft im Mini-Reaktor: Synthetische – also künstlich hergestellte Zellen – können bestimmte Funktionen biologischer Zellen nachahmen. Diese könnten in Zukunft neue medizinische Möglichkeiten erlauben. Im Labor können solche Zellen als „Mini-Reaktoren“ bereits heute bei chemischen Prozessen helfen, die auf einem Miniaturmaßstab ablaufen. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun eine Methode entwickelt, um den Ablauf dieser chemischen Prozesse mit Hilfe von Licht zu steuern. Die in biologischen Zellen ablaufenden Prozesse sind komplex: Chemische Reaktionen tragen zum Beispiel dazu bei, bestimmte…

Ein von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der University of Birmingham geführtes EU-Forschungsprojekt entwickelt Nanobeschichtungen, die Viren und Bakterien inaktivieren. So sollen Kontaktinfektionen über Oberflächen vermieden und der Gesundheitsschutz erhöht werden. An dem Projekt STOP (Surface Transfer of Pathogens) sind 15 europäische Partner aus Industrie und Wissenschaft beteiligt. Oberflächen in hoch frequentierten Bereichen, wie beispielsweise Türöffner oder Haltegriffe in öffentlichen Verkehrsmitteln, Türklinken in Arztpraxen oder auch PIN-Pads an Bankautomaten können die Übertragung und Verbreitung von Viren oder…

Verschiedene Ebenen der Gen-Steuerung erlauben es, neue Informationen flexibel ins Erbgut einzubauen. Gene und ihre genetischen Schalter sind in funktionellen Einheiten organisiert, um sie je nach Bedarf an- oder auszuschalten. Eine Störung dieser Strukturen kann zu Krankheiten führen. Eine neue Studie macht nun jedoch deutlich, dass diese Einheiten robuster und flexibler sind als bisher angenommen: Ein internationales Forschungsteam fand heraus, dass ein Gen auch dann noch funktionieren kann, wenn neue DNA-Abschnitte in dieselbe genomische Organisationseinheit eingefügt werden. Ganze zwei Meter…

Vielversprechende Messmethode soll Daten und Einblicke für die Bekämpfung chronischer Krankheiten und Krebs liefern. Im Rahmen einer Auftragsforschung konnte ein Forschungsteam der Universität Hamburg gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, DESY und der Beiersdorf AG einzelne menschliche Hautzellen daraufhin untersuchen, wie viel Co-Enzym Q10 sie aufgenommen haben. Diese Forschungsmethode hat das Potenzial, auf Medikamente gegen Krebs, Leberentzündungen und Nierenkrankheiten übertragen zu werden. Mithilfe der hohen Auflösung, die die Röntgenfluoreszenz-Methode bietet, ist es möglich, die Verteilung von Molekülen, wie…

Heidelberger Neurobiologen gewinnen neue Erkenntnisse zur Bildung von Nervenzellen. Im Gehirn von erwachsenen Säugetieren sorgen neurale Stammzellen dafür, dass kontinuierlich neue Nervenzellen, also Neuronen, gebildet werden. Dieser als adulte Neurogenese bezeichnete Vorgang trägt bei Mäusen dazu bei, den Geruchssinn der Tiere zu erhalten. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Francesca Ciccolini vom Interdisziplinären Zentrum für Neurowissenschaften (IZN) der Universität Heidelberg hat nun eine zweite Stammzellpopulation im Mäusehirn entdeckt. Nicht der bisher bekannte, sondern der neue Typ von Stammzellen ist…

Ein interaktiver Atlas zeigt aktive Bereiche bei Wut, Ärger oder Verzweiflung. Am 6. Oktober eröffnet im Museum für Kommunikation eine Ausstellung zum Thema Streit. Die Arbeitsgruppe Gehirnsimulation am Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) steuert einen berührungsgesteuerten Bildschirm bei, auf dem Gefühle sichtbar werden, die beim Streiten eine Rolle spielen: Wut, Ärger, Neid oder Resignation entstehen in bestimmten Netzwerken des Gehirns, die Besucher*innen gezielt aufleuchten lassen können. Von außen sieht das Gehirn aus wie eine halbe Walnuß: Tiefe…

Medizintechnik gegen Nanopartikel Was geschieht, wenn wir Nanoteilchen einatmen, die beispielsweise ein Laserdrucker ausstößt? Können diese die Atemwege oder vielleicht sogar andere Organe schädigen? Um solche Fragen zu beantworten, entwickeln Fraunhofer-Forschende das Expositionsgerät »NanoCube«. Dessen integrierter Multiorgan-Chip aus dem Labor der TU Berlin und ihrer Ausgründung TissUse detektiert die Interaktion der Nanopartikel mit Lungenzellen sowie die Aufnahme in den Blutkreislauf und mögliche Effekte auf die Leber. Ein Laserdrucker direkt neben dem Arbeitsplatz ist eine praktische Sache. Doch die Geräte können…

Wasserqualität und Kreislaufwirtschaft Die Industrie hat unter allen Wirtschaftssektoren Deutschlands den größten Wasserbedarf. Umso bedeutsamer ist es für sie, über effiziente Technologien zur Reinigung und Kreislaufführung des Wassers zu verfügen. Diese sollen idealerweise auch die Rückgewinnung von Energie und wertvollen Rohstoffen für den erneuten Einsatz in der Produktion ermöglichen. Fraunhofer-Forschende haben dafür nun eine Versuchs- und Technologie-Plattform entwickelt, die all diese Fragen praxisnah adressiert. Sie steht direkt auf dem Gelände eines Großklärwerks, das das Abwasser eines der größten europäischen Chemieparks…

Forschende am Paul Scherrer Institut PSI haben in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich eine Diagnosemethode für Tumore mithilfe von Radionukliden optimiert. Durch einen molekularen Kniff fallen mögliche Nebenwirkungen nun wesentlich geringer aus. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Bioorganic & Medicinal Chemistry. Mit der Entwicklung einer neuen Klasse von sogenannten Radiopharmazeutika konnten die Forschenden das bisherige Problem der langen Aufenthaltsdauer von radioaktiven Substanzen in den Nieren reduzieren. Ihr Ansatz beruht auf einem zusätzlichen Protein,…

Rot hat eine Signal- und Warnwirkung. Spiegelt sich diese farbliche Besonderheit auch im Gehirn wieder? Forschende des Ernst Strüngmann Institute (ESI) for Neuroscience sind dieser Frage nachgegangen. Leuchtet die Ampel rot, bleiben wir stehen. Reife Kirschen an einem Baum stechen durch ihre Farbe hervor. Der Farbe Rot wird eine Signal- und Warnwirkung zugeschrieben. Aber spiegelt sich diese auch im Gehirn wieder? Forschende des Ernst Strüngmann Institute (ESI) for Neuroscience sind dieser Frage nun nachgegangen. Sie wollten wissen, ob Rot Hirnwellen…

Auf dem Weg zur sonnenlichtgetriebenen Produktion von Wasserstoff ist ein Fortschritt gelungen. Ein Team aus der Chemie präsentiert einen enzymähnlichen molekularen Katalysator für die Wasseroxidation. Die Menschheit steht vor einer zentralen Herausforderung: Sie muss den Übergang zu einer nachhaltigen und kohlendioxidneutralen Energiewirtschaft bewältigen. Wasserstoff gilt als vielversprechende Alternative zu fossilen Brennstoffen. Er lässt sich unter Einsatz von elektrischem Strom aus Wasser herstellen. Stammt der Strom aus regenerativen Quellen, spricht man von grünem Wasserstoff. Noch nachhaltiger wäre es aber, könnte man…