Ein internationales Forschungsteam entwickelte und testete erfolgreich ein Konzept, bei dem Nerven mit Lichtpulsen stimuliert werden. Die Methode liefert erhebliche Vorteile für die Medizin und eröffnet eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten. Die Technologie ermöglicht vollkommen neue Arten von Implantaten, die zum Anregen von Nervenzellen eingesetzt werden können und wurde in einer Gemeinschaftsleistung von Forschenden der TU Graz, der Med Uni Graz, der Universität Zagreb und dem CEITEC (Central European Institute of Technology) entwickelt. Basis dafür sind Farbpigmente aus der Lebensmittelindustrie, wie…

ISTA-Wissenschafter:innen nutzen Gehirnorganoide, um zu verstehen, wie ein mutiertes Gen die Gehirnentwicklung beeinflusst. Studie in Cell Reports veröffentlicht. Um die Ursachen von Autismus-Spektrum-Störungen (ASS) besser zu verstehen, muss man die frühe Entwicklung des Gehirns genau beobachten. Da dies kaum möglich ist, greifen Forschende auf Organoide – Miniaturmodelle von Organen – zurück. Mit ihrer Hilfe entdeckten Wissenschafter:innen des Institute of Science and Technology Austria (ISTA), wie Mutationen in einem Hochrisiko-Gen für Autismus wichtige Entwicklungsprozesse stören. Mehrere hundert Gene werden mit Autismus-Spektrum-Störungen…

Sie finden sich im Gehirn fast jeder Tierart, doch selbst unter dem Elektronenmikroskop bleiben sie meist unsichtbar. „Elektrische Synapsen sind wie die dunkle Materie des Gehirns“, sagt Alexander Borst, Direktor am MPI für biologische Intelligenz, in Gründung (i.G). Nun hat ein Team seiner Abteilung diese wenig erforschte Komponente genauer untersucht: Im Gehirn der Fruchtfliege Drosophila konnten sie zeigen, dass elektrische Synapsen in fast allen Bereichen des Gehirns vorkommen und einzelne Nervenzellen in ihrer Funktion und Stabilität beeinflussen. Nervenzellen kommunizieren über…

Forschungsgruppe entschlüsselt Wirkungsweise kardiologischer Medikamentenkandidaten. Medikamente gegen Herzerkrankungen: Viele nehmen sie, doch kaum jemand weiß, wie sie wirken. Deren „Hebel“ sind meist die Ionenkanäle. Diese steuern nicht nur Zahl und Länge der Herzschläge, sondern auch die Schlagkraft. Ist die Funktion der Kanäle beeinträchtigt, kann es zu Herzerkrankungen kommen. Experte auf diesem Gebiet ist Prof. Dr. Guiscard Seebohm von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster, der mit seiner internationalen Arbeitsgruppe nun einen möglichen Therapieansatz für Ionenkanalerkrankungen entwickelt hat. Die Ergebnisse sind in…

Die Struktur eines wichtigen Enzyms im Stoffwechsel des Krankenhauskeims Acinetobacter baumannii hat ein Wissenschaftsteam der DFG-Forschergruppe 2251 unter Federführung der Goethe-Universität aufgeklärt. Das Enzym „MtlD“ ist für das Bakterium wichtig für die Herstellung des Zuckeralkohols Mannitol, mit dem es sich in trockenen oder salzhaltigen Umgebungen wie Blut oder Urin vor Wasserverlust und Austrocknen schützt. Die Strukturanalyse hat Schwachstellen offenbart, an denen sich das Enzym hemmen lässt, um den Krankenhauskeim zu schädigen. (PNAS, DOI: 10.1073/pnas.2107994119) Jährlich erkranken in Europa mehr als…

An der TU Wien konnte erklärt werden, wie eine chemische Reaktion abläuft, die nach bisheriger Sichtweise bei den beobachteten Temperaturen gar nicht möglich sein sollte. Was passiert, wenn eine Katze auf eine Sonnenblume klettert? Die Sonnenblume ist nicht stabil, sie wird sich rasch nach unten verbiegen, und die Katze ist wieder auf dem Boden. Wenn die Katze aber nur einen raschen Zwischenschritt benötigt, um von dort aus einen Vogel zu erwischen, dann kann die Sonnenblume als „metastabiler Zwischenschritt“ den entscheidenden…

Studie unter Beteiligung der Uni Bonn: Erhöhte Blutfettwerte bei Typ-2-Diabetes sind schädlicher als angenommen. Bei Patientinnen und Patienten mit Stoffwechselkrankheiten verursachen erhöhte Blutfettwerte Stress in den Muskelzellen – eine Reaktion auf Veränderungen außerhalb der Zelle. Ein internationales Forschungsteam unter Federführung der University of Leeds und mit Beteiligung der Universität Bonn hat herausgefunden, dass diese gestressten Zellen ein Signal aussenden, das an andere Zellen weitergegeben werden kann. Diese Signale, die als Ceramide bekannt sind, können kurzfristig einen schützenden Effekt haben, da…

Wächterzellen des Immunsystems sind essentiell, um die Immunbalance im Körper zu steuern. Nun steht fest, dass sie auch eine wichtige Rolle bei Immuntherapien gegen Krebs und chronische Virusinfektionen spielen. Chronische Virusinfektionen und Krebs können das Immunsystem dauerhaft beeinträchtigen: Beide Erkrankungen setzen die Fähigkeit der Killer-T-Zellen herab, Tumorzellen oder von Viren infizierte Zellen zu eliminieren. In der Medizin wird diese Beeinträchtigung als „Immunerschöpfung“ bezeichnet. Die Immunerschöpfung lässt sich mit Medikamenten hemmen, mit sogenannten Checkpoint-Inhibitoren. Das hat sich bei einigen Krebsarten als…

Ruß als überraschende Quelle für smogbildende Hydroxylradikale. Industriedunst oder Smog bildet sich, wenn ein Cocktail von Industrieabgasen zu aggressiven, Feinstäuben oxidiert wird, die das Sonnenlicht verdunkeln. Treibende Kraft sind Hydroxylradikale – und für deren Bildung hat nun ein Forschungsteam eine neue Quelle gefunden. Der neu entdeckte Entstehungsmechanismus zeigt auch neue Perspektiven zur Luftreinigung und Energiegewinnung auf, zeigt eine in der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlichte Studie. Die Dunstglocke über Städten besteht aus rußhaltigem Feinstaub und entsteht, wenn Abgase aus Industrie, Verkehr…

Nierensteine werden oftmals durch einen endoskopischen Eingriff entfernt. Ist ein Stein hierbei zu groß, zertrümmern die Urologen diesen per Laser. Die dabei anfallenden größeren Bruchstücke lassen sich mit einem Greifer entfernen, die kleineren Fragmente jedoch nicht. Sie verbleiben in der Niere in der Hoffnung, dass sie auf natürlichem Weg abgehen. Künftig können Mediziner selbst aktiv kleinste Steinreste bereits während der Endoskopie mit einem Hydrogel aus der Niere herausholen. Entwickelt wurde das biokompatible Zweikomponentensystem von der Purenum GmbH, einem Spin-off des…

Schnell und präzise: Fraunhofer-Forschende haben eine Technik entwickelt, mit der sich noch im Operationssaal wesentlich schneller als bisher bestimmen lässt, ob ein Tumor vollständig entfernt wurde. Eine Kombination aus Laser-Scanning-Mikroskop und fluoreszierenden Tumormarkern erkennt unmittelbar nach der Operation die noch verbliebenen Krebszellen. Die Entfernung eines Tumors im Operationssaal ist eine heikle Angelegenheit. Das vom Krebs befallene Gewebe muss mit möglichst wenigen Schnitten vollständig und präzise entfernt werden. Danach stellt sich für die Chirurgin oder den Chirurgen immer die Frage: Wurden…

Methode der Hyper-CEST NMR erklärt den Aufbau. Das Team um Leif Schröder vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) konnte mit Hilfe der Methode der Hyper-CEST NMR zwei bisher wenig erforschte Varianten eines Transportcontainertyps aus der Klasse der Metal Organic Polyhedra (MOP) darstellen. Diese Erkenntnis wollen die Forscher nutzen, um einen neuen Typ von Kontrastmitteln in der MR-Tomographie zu entwickeln. Das Baukastenprinzip der Transportcontainer erweist sich in vielen Anwendungen als nützlich, um komplexe Strukturen für bestimmte…

Forschungsteam der Universitäten Michigan und Stuttgart entwickelt Methode, mit der Nutzer*innen Exoskelette selbst einstellen können. Robotische Exoskelette unterstützen die Bewegungen ihrer Träger*innen und helfen so zum Beispiel Gehbehinderten beim Laufen. Damit die Kooperation zwischen Mensch und Maschine optimal gelingt und das Exoskelett jederzeit das richtige Maß an Unterstützung bietet, sind komplexe Einstellungen erforderlich. In einer Kooperation zwischen der University of Michigan und der Universität Stuttgart haben Forschende nun eine Methode demonstriert, mit der Benutzer*innen das Verhalten eines Exoskeletts für das…

Forschende stellen Ansatz zur Rekonstruktion von Gensequenzen vor. Oft unterscheiden sich Varianten von SARS-CoV-2 nur in winzigen Details. Deshalb ist eine möglichst exakte Darstellung des Genoms wichtig, um Virenstämme miteinander vergleichen zu können. Bei herkömmlichen Methoden treten häufig Ablesefehler auf, die das Ergebnis verfälschen können. Dieses Problem wollen der Bioinformatiker Professor Dr. Alexander Schönhuth von der Universität Bielefeld und sein Team mit ihrem neuen Verfahren lösen. Die Methode Strainline ermöglicht es, Sequenzen von Virengenomen auf neue Weise zu rekonstruieren. Unter…

Weniger Abfall trotz niedriger Anreicherung: Die Nuklearmedizin verwendet Technetium-99m unter anderem zur Tumordiagnostik. Mit weltweit über 30 Millionen Anwendungen pro Jahr ist es das am häufigsten eingesetzte Radioisotop. Der Ausgangsstoff, Molybdän-99, wird vor allem in Forschungsreaktoren hergestellt. Eine Studie an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München (TUM) zeigt nun, wie der bei der Verarbeitung bis zum Arzneimittel entstehende radioaktive Müll signifikant reduziert werden könnte. Über 85 Prozent aller nuklearmedizinisch-diagnostischen Untersuchungen nutzen Technetium-99m (Tc-99m). Allein in Deutschland…

In einer neuen Studie stellt ein internationales Forschungskonsortium einen Durchbruch bei der Herstellung elektrisch leitfähiger Nanokristalle vor. Die am 25. März in der renommierten Fachzeitschrift “Science” veröffentlichten Forschungsergebnisse könnten die Türen zu Schaltungen, Displays oder Solarzellen der nächsten Generation öffnen. Nanokristalle gehören zu den vielversprechendsten Bausteinen künftiger Technologien, wie etwa leistungsfähigere Telefone, effizientere Solarzellen oder sogar Quantencomputer. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können Nanokristalle aus vielen verschiedenen Materialien züchten: aus Metallen, Halbleitern und Magneten, wobei jedes Material unterschiedliche Eigenschaften aufweist. Außerdem können…