– und für die Medizin daraus lernen. Neue Mikroskopie-Methode ermöglicht Funktionsanalyse von Mikrobiomen in Hochgeschwindigkeit. Mikrobiome prägen die Gesundheit von Menschen und Umwelt. Wie sie dies tun, das verrät eine Analyse der Funktionen, die einzelne Mikroben in diesen Gemeinschaften von Mikroorganismen übernehmen. Wissenschafter*innen der Universität Wien haben in Zusammenarbeit mit Photoniker*innen der Universität Boston eine Mikroskopie-Methode entwickelt, mit der sie Bakterienzellen in Millisekunden identifizieren und gleichzeitig ihre Stoffwechselaktivität bestimmen können. Ihre Methode zur Funktionsanalyse ist damit 100 bis 1.000 Mal…

Manche Lungentumore sprechen nicht auf die Strahlentherapie an. Dieser Effekt kann durch die Blockade eines Enzyms in den Tumorzellen aufgehoben werden, wie ein Würzburger Forschungsteam berichtet. Lungenkrebs ist mit 2,2 Millionen Neuerkrankungen und rund 1,8 Millionen Todesfällen allein im Jahr 2020 die häufigste Krebserkrankung der Welt. Zwar hat sich das Wissen über die Krankheit erheblich verbessert, und mit neuen therapeutischen Strategien kann das Leben von zuvor unheilbaren Patientinnen und Patienten verlängert werden. Doch die Zahlen zeigen deutlich, dass die Sterblichkeitsrate…

Mikroorganismen in Grundwasserleitern tief unter der Erdoberfläche produzieren ähnlich viel Biomasse wie solche in manchen Meeresbereichen. Zu diesem Ergebnis kommen Forschende unter Leitung der Universität Jena und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv). Mit einer einzigartigen, hochempfindlichen Messmethode mit radioaktivem Kohlenstoff konnten sie erstmals nachweisen, dass diese Lebensgemeinschaften in absoluter Dunkelheit nicht auf Sonnenenergie angewiesen sind. Stattdessen können sie ihre Energie selbstständig aus der Oxidation von Gestein oder aus Stoffen gewinnen, die nach unten transportiert werden. Die Studie wurde…

Neue Tumordiagnostik Besteht der Verdacht auf Brustkrebs, führen Ärztinnen und Ärzte eine Biopsie durch. Diese ist jedoch nicht nur invasiv und schmerzhaft, sondern auch kostspielig. Zudem dauert es einige Tage, bis das Ergebnis vorliegt. Künftig könnte die Diagnose via Liquid-Biopsie über das Blut erfolgen – kostengünstig, patientenschonend und innerhalb weniger Stunden. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP arbeitet gemeinsam mit Partnern an der neuartigen Methode. Wurde in der Brust ein auffälliges Knötchen entdeckt, steht üblicherweise eine Biopsie an:…

Bislang werden Grünabfälle und Klärschlamm meist kompostiert oder ver-brannt. Sinnvoller wäre es, daraus den wertvollen Energieträger Wasserstoff zu gewinnen. Dieses Ziel verfolgt ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Das bei der Gewinnung von Wasserstoff aus Abfällen entstehende CO2 wird dabei abgeschieden und beispielsweise in der chemischen Industrie als Rohstoff verwendet. Auf diese Weise stellen die Forschenden aus dem Bioabfall mit unterschiedlichen Verfahren Wasserstoff mit einem negativen CO2-Fußabdruck her. Es wird also der Atmosphäre CO2 entzogen. Bioabfall gibt…

Neue Methode erleichtert die Identifikation von Zelltyp-spezifischen Genen in Single-Cell-Daten: Die abertausenden Zellen in einer biologischen Probe sind alle individuell unterschiedlich und lassen sich einzeln analysieren. Anhand der Gene, die in ihnen aktiv sind, lassen sie sich in „Cluster“ zusammen sortieren. Aber welche Gene sind besonders charakteristisch für Cluster, was sind also ihre „Markergene“? Ein neues bioinformatisches Verfahren namens Association Plot erleichtert die Analyse dieser Daten. Welche Gene sind spezifisch für einen bestimmten Zelltyp, „markieren“ also deren Identität? Wegen immer…

Chemoproteomik zeigt, wo HDAC-Medikamente wirken. Die auf Massenspektrometrie basierende Proteomik ist die Big-Data-Wissenschaft der Proteine. Sie erlaubt es, die Häufigkeit von tausenden von Proteinen in einer Probe auf einmal zu erfassen. Daher eignet sie sich besonders gut, um herauszufinden, welche Proteine mit Medikamenten zusammenwirken, welche also von bestimmten Molekülen angegriffen werden. Daran forscht ein internationales Team mittels chemischer Proteomik. Histon-Deacetylase (HDAC)-Inhibitoren sind eine Klasse von Medikamenten, die in der Onkologie eingesetzt werden. Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Technischen…

Unterstützung durch im Ultraschall sichtbaren Mikroschlauch. Am Institut für Angewandte Biopolymerforschung (ibp) der Hochschule Hof wird aktuell an einem im Ultraschall sichtbaren Mikroschlauch geforscht, der die Arbeit von Anästhesisten an Kliniken deutlich vereinfachen soll. Gefördert wird das Projekt „TubUS – Ultraschall-sichtbarer Mikroschlauch“ von der Bayerischen Forschungsstiftung (BFS) mit einer Fördersumme von 224.000 Euro. Der Forschungszeitraum beträgt zwei Jahre. Bei der Lokalanästhesie bzw. örtlichen Betäubung wird ein Anästhetikum unter die Haut oder direkt ins Gewebe gespritzt. Dafür wird ein Schlauch mit…

Fraunhofer-Projekt FibroPaths®: Mehr als 100 Millionen Menschen weltweit leiden an einer Organfibrose, einer krankhaften Vermehrung des Bindegewebes von Organen wie Lunge, Herz oder Leber. Eine ursächliche Behandlung ist zurzeit kaum möglich. Der ungedeckte medizinische Bedarf ist unter anderem auf unzureichende und wenig prädiktive Krankheitsmodelle für die Fibroseforschung zurückzuführen. Koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM haben sich vier Fraunhofer-Institute im Projekt FibroPaths® zusammengetan, um eine schnelle und sichere Entwicklung antifibrotischer Medikamente zu ermöglichen. Organfibrosen sind fortschreitende Erkrankungen mit…

Kompostieranlagen verarbeiten Bioabfälle zu Fertigkompost, der als Dünger in die Böden von Äckern und Gärten gelangt. Eine Studie der Universität Bayreuth zeigt: Fertigkompost aus Kompostieranlagen in Deutschland enthält eine große Zahl von Partikeln aus bioabbaubaren Kunststoffen. Geltende Rechts- und Zertifizierungsnormen werden durch die Größen und Mengen der nachgewiesenen Partikel nicht verletzt. Doch stellen die in „Scientific Reports“ veröffentlichten Daten den Beitrag dieser Normen zu einem effektiven Umweltschutz infrage. Sie lassen es fraglich erscheinen, ob bioabbaubare Kunststoffe geeignet sind, herkömmliche Kunststoffe…

Der Allrounder Photorhabdus luminescens: Einsatz von Nützlingen außer als Bioinsektizid auch als Biofungizid im Pflanzenschutz könnte zu einer nachhaltigen Landwirtschaft und besseren Nahrungsmittelversorgung beitragen. Befürchtungen zufolge wird sich die Nahrungsmittelknappheit in vielen Teilen der Welt noch weiter verschärfen. Einen Beitrag zur Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion von Getreide und anderen Nahrungspflanzen könnten nachhaltige, biologische Methoden leisten, die im Gegensatz zu chemischen Pestiziden außerdem umweltverträglich sind. Das Bakterium Photorhabdus luminescens wird bereits als Bioinsektizid gegen eine breite Palette von Insekten eingesetzt. Wissenschaftler…

Ein holländisch-deutsches Forschungsteam untersuchte Warnhinweise für eine Chronifizierung von Schmerzen nach einer Operation: Eingriffe am Skelettsystem, eine präoperative Opioideinnahme, zwei Wochen nach dem Eingriff anhaltende Schmerzen und schmerzhafte Kältereize erwiesen sich als wichtigste Risikofaktoren. Operationsschmerzen verschwinden in den allermeisten Fällen nach wenigen Tagen – bei einigen Operierten können sich daraus jedoch chronische Schmerzen entwickeln, die die Betroffenen schwer beeinträchtigen. Ein bekanntes Beispiel sind Phantomschmerzen nach Amputationen, aber auch nach vielen anderen Operationen können sich chronische Schmerzen entwickeln. In einer jetzt…

Ein neues, hochautomatisiertes Fluoreszenzmikroskop liefert Forschenden des Helmholtz-Zentrums Hereon künftig schnellere und detailliertere Bilder zu lebenden Zellen. Das System wird mit 194.832,80 Euro aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Es bedarf moderner Technologien, um lebende Zellen zu beobachten und aussagekräftige Bilder für die Analyse der komplexen Prozesse aufzunehmen. Ein Beispiel ist die Interaktion zwischen (Stamm-)Zellen und Materialien. Auch Prozesse wie die Stammzelldifferenzierung – bei der sich Stammzellen in eine Vielzahl von Körperzellen verwandeln – erfordern während…

Signalweg im Gehirn zur Steuerung der Nahrungsaufnahme entschlüsselt. Das Gehirn kontrolliert körpereigene Lysophospholipide, die ein Programm zur Aktivierung der Nahrungsaufnahme steuern / Spezifische Hemmstoffe der Lipidsynthese könnten als neue Therapie bei Übergewicht angewendet werden / Veröffentlichung im renommierten Journal Nature Metabolism. Einer Gruppe von Forschenden der Universitäten Köln und Münster sowie der Yale University (USA) ist ein völlig neuer Ansatz zur Behandlung von Essstörungen gelungen. Die Wissenschaftler:innen haben nachgewiesen, dass eine Gruppe von Nervenzellen im Hypothalamus (sogenannte AgRP, agouti-related peptide-Neurone)…

Wichtige Grundlage für biomedizinische Forschung geschaffen. Proteine kontrollieren und organisieren fast jeden Aspekt des Lebens. Die Gesamtheit aller Proteine in einem Lebewesen, einem Gewebe oder einer Zelle ist das Proteom. Mittels Massenspektrometrie charakterisieren Forschende an der TUM School of Life Sciences das Proteom, also das Eiweiß-Komplement des Genoms, in wichtigen Modellorganismen. 2014 hat ein Team an der Professur für Proteomik und Bioanalytik erstmals das menschliche Proteom beschrieben, 2020 das von der Modellpflanze Arabidopsis thaliana und 2022 folgte nun das der…

Auf der Suche nach virtuellen Früchten nutzten Schimpansen Landschaftsmerkmale als Orientierungshilfe. Mit Hilfe von Touchscreens durchquerten sechs Schimpansen aus dem Zoo Leipzig eine virtuelle Landschaft um zu einem weit entfernten Baum zu gelangen, unter dem sie verschiedene Früchte fanden. Sie gelangten sogar von verschiedenen Ausgangspositionen aus dorthin. Geleitet von Forschenden der University of St. Andrews in Großbritannien und der University of Michigan-Dearborn in den USA belegt die aktuelle Studie erstmals empirisch, wie Schimpansen in einer dem Freiland nachempfundenen virtuellen Umgebung…