Bessere Bilder, weniger Strahlen: MHH nimmt hochmodernes CT-Gerät in Betrieb. Der Computertomograph (CT) ist das Arbeitstier der Radiologen. Denn die meisten radiologischen Untersuchungen mit Schnittbildaufnahmen, beispielsweise nach Unfällen oder zur Diagnose von Erkrankungen, werden mit CT-Geräten gemacht. Bei der Weiterentwicklung der Technik gibt es vor allem zwei Ziele: Bessere Aufnahmen und eine niedrigere Strahlendosis für die Patientinnen und Patienten. Mit dem neuen quantenzählenden Computertomographen NAETOM Alpha ist dabei ein riesiger Schritt gelungen. Zurzeit gehen weltweit die ersten 20 Exemplare in…

LMU-Nanowissenschaftler haben eine Technik entwickelt, kohlenstoffhaltige in kohlenstofffreie Brennstoffe umzuwandeln, ohne CO2 frei werden zu lassen. Die Natur kennt mehrere Wege, wie das Molekül Kohlenstoffdioxid (CO2) gebunden werden kann. Der bekannteste ist die Photosynthese. Dabei wird Sonnenlicht benutzt, um CO2 in Biomasse umzuwandeln. Forschungsgruppen weltweit bemühen sich, diesen Prozess nachzuahmen und eine sogenannte künstliche Photosynthese zu realisieren. Ziel ist hierbei, CO2 mit Hilfe von Licht effizient in synthetische Brennstoffe zu transformieren. Die Natur kennt aber auch andere Strategien, um Kohlenstoffdioxid…

Um in Zukunft eine kohlenstoffneutrale Kreislaufwirtschaft zu etablieren, werden Technologien benötigt, die als Rohstoff CO2 verwenden. In Form von Formiat kann CO2 von bestimmten Bakterien verstoffwechselt werden. Acetogene sind eine Gruppe von Bakterien, die Formiat verstoffwechseln können. Sie bilden beispielsweise Essigsäure – eine wichtige Basischemikalie. Manipuliert man diese Bakterien dahingehend, dass sie Ethanol oder Milchsäure produzieren, ließe sich eine umfassende Kreislaufwirtschaft für das Treibhausgas CO2 realisieren. Damit der Prozess nachhaltig ist, wird das CO2 direkt aus der Luft gewonnen und…

Das Bakterium P. aeruginosa verursacht die häufigste Sekundärinfektion bei Krankenhauspatienten mit Grippe, COVID-19 oder Mukoviszidose und ist resistent gegen Antibiotika. Ein anderer bakterieller Krankheitserreger, Vibrio vulnificus, kommt in rohen Meeresfrüchten und Brackwasser vor und kann seltene, aber tödliche Folgen für den Menschen haben. Dabei vergiften die Krankheitserreger die Zellen mit Toxinen, die auch ExoY genannt werden. Im Inneren der Bakterien ist ExoY fast inaktiv, wird aber bis zu 10.000 mal potenter, wenn es erst einmal in die Zelle injiziert wird….

Die Universitäten Bonn und Regensburg schaffen neuartige Moleküle, die als Seilbahn für Energiepakete dienen. Solche Polymere lassen sich potenziell für die Herstellung neuer Displays auf der Grundlage organischer Leuchtdioden oder für Solarzellen verwenden. Die Studie ist im Journal Nature Communications erschienen. Entlang einer molekularen Leiter aus Hunderten von Benzolringen bewegen Forschende der Universitäten Bonn und Regensburg Energiepakete hinauf und hinunter. Solche Polymere lassen sich potenziell für die Herstellung neuer Displays auf der Grundlage organischer Leuchtdioden oder für Solarzellen verwenden. Das…

Elektrokatalysator wandelt CO2 in Multi-Carbon-Produkte um. Ein neuer Elektrokatalysator, der Kohlendioxid in flüssige Kraftstoffe umwandelt, heißt „a-CuTi@Cu“. Wie ein chinesisches Forschungsteam in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, erzeugen dabei aktive Kupferzentren auf einer amorphen Kupfer-Titan-Legierung sehr effizient Ethanol, Aceton und n-Butanol. Noch immer wird ein Großteil des globalen Energiebedarfs durch fossile Brennstoffe gedeckt und trägt durch das freigesetzte Kohlendoxid zum Treibhauseffekt bei. Um die Erderwärmung zu mindern, sollte nach Möglichkeiten gesucht werden, CO2 als Rohstoff für Grundchemikalien zu nutzen. So…

Marginolaktone – von Bodenbakterien produzierte Naturstoffe – lösen die Bildung eines bislang unbekannten mehrzelligen Zustands bei der eigentlich einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii aus. Die Entstehung von vielzelligen Organismen stellte einen wesentlichen Schritt in der Entstehung von Tieren und Pflanzen dar. Doch wie kam es dazu, dass aus einzelligen Organismen dauerhafte mehrzellige Lebewesen wurden? Ein mögliches Puzzlestück dieser komplexen Vorgänge konnte ein Forschungsteam aus Jena und Leipzig jetzt entschlüsseln. Im Boden leben auf engstem Raum zahllose unterschiedliche Mikroorganismen wie Bakterien und…

Forschungsteam aus der CAU-Mikrobiologie und von den Universitäten Amsterdam und München erklärt anhand von Bildgebung und Modellierungen, warum Bakterienzellen nicht immer exponentiell wachsen. Bakterien vermehren sich als einzellige Lebewesen durch die Teilung ihres gesamten Organismus. Auf diese Weise können sie sich besonders schnell reproduzieren, was das von Krankheitserregern bekannte exponentielle Wachstum von Bakterienpopulationen erlaubt. Dem Populationswachstum zugrunde liegt das individuelle Wachstum der einzelnen Bakterienzellen. Es ist ebenfalls durch eine schnelle Größenzunahme gekennzeichnet und je nach Art durch eine bestimmte maximale…

Mechanisch gekoppelte Enzyme zeigen eine Steigerung ihrer katalytischen Effizienz – das ist das Ergebnis einer Studie der Gruppe von Ramin Golestanian und Jaime Agudo-Canalejo vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass Enzyme von der Zusammenarbeit profitieren und die für einzelne Enzyme erforderliche Aktivierungsenergie vermeiden können. Auf diese Weise können zwei Enzyme Hand in Hand arbeiten, um einen insgesamt schnelleren Umsatz einer chemischen Reaktion zu erreichen. Die Studie wurde kürzlich in Physical Review Letters veröffentlicht….

Bei schwerwiegenden Weichteilverletzungen ist eine Gewebetransplantation mitunter unumgänglich. Für den Patienten bedeutet dies jedoch einen schwerwiegenden Eingriff. Künftig könnte das fehlende Gewebe direkt im Patientenkörper nachwachsen – in Isolationskammern, die unter die Haut implantiert und der Wunden-Geometrie individuell angepasst werden können. Auf der Medizintechnik-Messe MEDICA in Düsseldorf werden die 3D-gedruckten Kammern des Forscherteams der Fraunhofer-Institute für Angewandte Polymerforschung IAP und für Lasertechnik ILT sowie der BG Klinik Ludwigshafen vom 15. bis 18. November in Halle 3, Stand E74 vorgestellt. Liegen…

Im Rahmen einer weltweiten Kooperation haben Umweltwissenschaftler erstmals in globalem Maßstab die gleichmäßige Verteilung der Meeresbiomasse auf verschiedene Größenklassen – von Bakterien bis zu Walen – untersucht. Durch Quantifizierung des Ausmaßes menschlicher Einflüsse auf dieses Ökosystem zeigt sich eine dramatische Verschiebung einer der bedeutendsten Größenordnungen der Natur. Zurzeit treffen sich die politischen Entscheidungsträger in Glasgow zur 26. UN-Klimakonferenz, und vor wenigen Wochen fand die UN-Konferenz zur biologischen Vielfalt statt. Das weltweite Interesse an diesen internationalen Konferenzen unterstreicht den dringenden Handlungsbedarf,…

Neues Katalysatorsystem am LIKAT arbeitet mit Farben. Als Schlüssel zu umweltschonenden chemischen Reaktionen erweist sich zunehmend die Photochemie. Unter milden Temperaturen und Normaldruck sollen künftig Photonen – die Energie des Lichts – chemische Reaktionen bewirken. Ein Team um Esteban Mejía vom Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock, LIKAT, und Dengxu Wang von der Shandong Universität in Jinan hat jetzt ein modulares System entwickelt, mit dem sich wie aus einem Lego-Baukasten nahezu beliebig Photokatalysatoren für Verfahren in der organischen Chemie zusammenstellen lassen….

Neurowissenschaften untersuchen, was bei Lernprozessen im Gehirn abläuft. Doch selbst bei einfachen Experimenten entstehen Daten-Gebirge, die viel Expertise im Datenmanagement brauchen, um mit modernsten Methoden ausgewertet und verglichen zu werden. Forschungsgruppen des Sonderforschungsbereichs 1089 “Synaptische Mikronetzwerke in Gesundheit und Krankheit” der Universität Bonn haben nun mit der Firma DataJoint in Houston (USA) eine Kooperation geschlossen. Die Forschenden versprechen sich aus der so vereinten Expertise von Neuro- und Datenwissenschaft neue Erkenntnisse. Das Beispiel für “Klassische Konditionierung” ist aus dem Biologie-Schulbuch bekannt:…

Wenn die Chemie nicht stimmt, bleibt die Wunde unversorgt: Das Enzym CK1α beeinflusst die Wanderung von Riesenfresszellen, die an der Immunabwehr des Körpers beteiligt sind. Das hat ein Team aus der Hochschulmedizin in Marburg und Münster herausgefunden, indem es bei Fruchtfliegen untersuchte, wie die molekulare Steuerung der Zellbewegung vonstattengeht. Die Forschungsgruppe um den Physiologieprofessor Dr. Sven Bogdan von der Philipps-Universität Marburg berichtet im Fachblatt „Journal of Cell Science“ über ihre Ergebnisse. Riesenfresszellen, genannt Makrophagen, gehören zum körpereigenen Immunsystem. Sie bilden…

Eine Reise auf den Spuren von Proteinen. Damit während der Entwicklung funktionelle Organe entstehen, müssen Zellen korrekt kommunizieren und Form und Grösse bis ins kleinste Detail richtig ausbilden. Ein Forschungsteam der Universität Basel hat das Flügelwachstum der Fruchtfliege untersucht und dabei ein langjähriges Dogma widerlegt. Anders als bislang angenommen, ist die räumliche Verteilung eines Signalmoleküls namens Dpp nur zu einem kleinen Teil dafür verantwortlich, dass die Fliege einen perfekten Flügel erhält. Wie die Entwicklung von Organen verläuft, wie sie ihre…

InfectoGnostics-Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben mit Partnern aus den Vereinigten Arabischen Emiraten (VAE) einen Streifentest erfolgreich validiert, der zuvor gemeinsam mit den InfectoGnostics-Firmenpartnern Senova und fzmb entwickelt wurde. In nur 15 Minuten detektiert der Test zuverlässig den klinisch bedeutenden Virulenzfaktor „Panton-Valentin-Leukozidin“ (PVL) der Bakterien-Spezies Staphylococcus aureus. Die Ergebnisse der Test-Validierung wurden im Oktober im Fachjournal „Frontiers in Cellular and Infection Microbiology“ (DOI: 10.3389/fcimb.2021.754523) publiziert. Bei 20 bis 40 Prozent aller Menschen besiedeln Staphylococcus aureus-Bakterien – darunter auch…