Forschende am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung haben einen nachhaltigen und „intelligenten Photokatalysator“ entwickelt. Die Besonderheit: Als sogenanntes smart material kann er zwischen Lichtfarben (Blau, Rot und Grün) unterscheiden und ermöglicht als Antwort darauf eine bestimmte, ihm einprogrammierte chemische Reaktion. „Unser intelligenter Photokatalysator funktioniert wie eine Art Lotse, der auf bestimmte Lichtfarben reagiert und daraufhin einen bestimmten Weg einschlägt“, sagt Dr. Yevheniia Markushyna, Erstautorin des Artikels. Photokatalysatoren sind spezielle Materialien, die die Energie von Sonnenlicht oder LED-Licht nutzen, um eine…

Ein gigantischer Enzymkomplex ermöglicht es methanogenen Mikroorganismen, unter extrem energiearmen Lebensbedingungen zu gedeihen. Methanogene Archaeen nutzen ausgeklügelte Mechanismen, um in energiearmen und sauerstofffreien Umgebungen zu leben. Ein Schlüsselmechanismus zur Einsparung von Energie ist die sogenannte Elektronenbifurkation, eine Reaktion, bei der die Energie eines Elektronenpaares “aufgespalten” wird, sodass ein Elektron auf Kosten des anderen energiereicher wird. Forschende der Max-Planck-Institute für terrestrische Mikrobiologie (Marburg) und Biophysik (Frankfurt am Main) haben einen gigantischen Enzymkomplex aus einem methanogenen Archaeon entdeckt, der Elektronen aus der…

Gießener Physiker und Chemiker entwickeln neue Methode zur Herstellung von maßgeschneiderten organischen Nanostrukturen – Veröffentlichung in „Nature Chemistry“. Physiker und Chemiker der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) haben eine Methode entwickelt, mit der sie organische Nanoarchitekturen Molekül für Molekül zusammenbauen können. Für die präzise Ausrichtung der Moleküle in der Ebene nutzen sie eine Salzoberfläche, auf der sich die Moleküle relativ leicht bewegen lassen. Als zweites Werkzeug dient die scharfe Spitze eines Rasterkraftmikroskops, die in einem einzelnen Atom bzw. Molekül endet. Mit diesem…

Mithilfe von Nanopartikeln konnte ein Jenaer Forschungsteam einen Wirkstoff zielgerichtet ins Lebergewebe transportieren. Dies gelang durch die Markierung mit einem Farbstoff, der spezifisch von Leberzellen aufgenommen wird. Dort hemmt der Wirkstoff das Signalprotein PI3Kinase γ, das bei einer Sepsis zum Leberversagen beiträgt. Die außerhalb der Leberzellen erwünschte Aktivität des Signalproteins in der Bekämpfung der Infektionserreger bleibt ungehindert. Diesen neuartigen Ansatz zur Behandlung des septischen Leberversagens beschreibt das Team in einer jetzt im EMBO Molecular Medicine Journal erschienenen Arbeit. Das Signalprotein…

Knorpelzellen aus der Nasenscheidewand können nicht nur Knorpelschäden im Knie reparieren helfen. Sie können auch der chronisch entzündlichen Gewebeumgebung bei Arthrose standhalten und der Entzündung sogar entgegenwirken, wie Forschende der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel berichten. Ein Forschungsteam am Departement Biomedizin der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel züchtet Knorpelgewebe aus Zellen der Nasenscheidewand, um Gelenkknorpel im Knie zu reparieren. Bereits gelungen ist ihnen dies im Rahmen erster klinischer Studien bei isolierten Knorpelschäden. Nun berichtet das Team um Prof….

Nicht heiß, nicht kalt: Ein neues Ablationsverfahren verspricht Patienten mit Vorhofflimmern kürzere Prozedurzeiten als bisher. Nur wenige Zentren in Deutschland bieten die Elektroporation derzeit an – als einzige Einrichtung in Ostwestfalen das Herz- und Diabeteszentrum NRW, Bad Oeynhausen. Die Klinik für Elektrophysiologie am Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW), Bad Oeynhausen, zählt mit rund 1.500 Ablationen jährlich zu den bundesweit erfahrensten Einrichtungen in der Behandlung von Herzrhythmusstörungen. Klinikdirektor Prof. Dr. Philipp Sommer ist Lehrstuhlinhaber für Rhythmologie an der Ruhr-Universität Bochum….

„Wer seine Knie beim Joggen entlasten möchte, sollte den Oberkörper mehr nach vorne lehnen – zurück ist die falsche Richtung“, sagt Professor Christian Rode vom Institut für Sportwissenschaft der Universität Rostock. Das ist das Ergebnis einer aktuellen internationalen Studie, an der der Neu-Rostocker Wissenschaftler mitgearbeitet hat. Interessant: Das gilt auch für das Joggen auf natürlichem, unebenen Boden. Die Probanden für diese Studie wurden beim Joggen gefilmt, zudem wurden mit Hilfe von auf der Laufstrecke eingebauten Messplatten die Kräfte gemessen, die…

Blutgefäße versorgen Tumoren einerseits mit Nährstoffen und ermöglichen andererseits die Ausbreitung der Krebszellen im Körper. Die Ansiedelung von zirkulierenden Tumorzellen in einem anderen Organ wird dabei durch Faktoren gefördert, deren Produktion vom Primärtumor selbst veranlasst wird. Wissenschaftlern vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität haben nun einen neuen, von Blutgefäßen produzierten Wachstumsfaktor identifiziert, der Tumorzellen die metastatische Besiedelung von Organen ermöglicht. Bei Mäusen konnte ein gegen diesen Faktor gerichteter Antikörper das Wachstum von metastasierenden Tumoren verlangsamen….

Wie lassen sich Einzelatome für die Katalyse verwenden? Forschende aus Wien entwickeln eine neue Methode, um Einzelatome auf Trägermaterialien zu verankern. Oft heißt es „never change a running system“. Dabei können neue Methoden den alten weit überlegen sein. Während chemische Reaktionen bislang vor allem mit größeren Materialmengen, bestehend aus mehreren hundert Atomen, beschleunigt werden, liefern Einzelatome einen neuen Ansatz für die Katalyse. Ein internationales Forschungsteam fand nun unter Führung der TU Wien eine Möglichkeit, einzelne Atome kontrolliert und stabil auf…

LMU-Forscher haben für Abbauprodukte des Pflanzenfarbstoffs Chlorophyll und des Blutfarbstoffs Häm einen Bindungspartner in Krebszellen identifiziert. Ohne Chlorophyll und Häm wäre das Leben auf der Erde nicht möglich. Die Abbauprodukte dieser „Pigmente des Lebens“, die sogenannten Phyllobiline bzw. die Biline, ähneln sich strukturell und wurden lange Zeit nur als Abfallprodukte von Entgiftungsprozessen angesehen: Phyllobiline sind Produkte des Chlorophyllabbaus in alternden Blättern, kommen aber auch in reifenden Früchten oder gelagertem Gemüse vor. Biline entstehen beim Häm-Abbau in der Leber von Säugetieren…

Neu an UDE/UK Essen: Johannes Notni. Tumore erkennen und Therapien verbessern: Das möchte Dr. Johannes Notni, neuer Professor für Experimentelle Radiopharmazie an der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE). Er erforscht neue radioaktive Moleküle und wie sie sich für Behandlungen nutzen lassen. Zudem entwickelt er an der Klinik für Nuklearmedizin des Universitätsklinikums Essen (UK Essen) Arzneimittel gegen Krebserkrankungen. Die radioaktiven Moleküle (Tracer) kommen primär bei nuklearmedizinischen Untersuchungen zum Einsatz. Sie helfen beispielsweise, den Krebs zu identifizieren und zu lokalisieren. Patient:innen…

Tiefenwirksame photodynamische Therapie: Photosensibilisator beleuchtet sich selbst. Therapien sollen hoch wirksam aber möglichst nebenwirkungsfrei sein – eine Herausforderung besonders im Fall von Krebs. Ein chinesisches Forschungsteam hat jetzt eine neuartige photodynamische Tumortherapie für die Behandlung tief liegender Tumore entwickelt, die ohne externe Bestrahlung auskommt: Die notwendige Lichtquelle ist in den Wirkstoff mit „eingebaut“ und wird selektiv in der Mikroumgebung von Tumoren „angeschaltet“, wie das Team in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet. Die klassische photodynamische Therapie ist eine nichtinvasive Tumor-Therapie, die…

Die Herstellung des Zuckers Trehalose, der als functional food, Additiv in Pharmaprodukten oder in Kosmetika eingesetzt wird, ist für Enzyme Teamarbeit: Eines sorgt für den Bau eines energiereichen Zwischenprodukts (UDP-Glukose), aus dem das zweite dann Trehalose macht. Obwohl Nummer eins bei Raumtemperatur arbeitet, während Nummer zwei über 50 Grad Celsius bevorzugt, funktioniert die Zusammenarbeit dank einer Flusskatalyse. Das konnte das Team von Prof. Dr. Dirk Tischler, Leiter der Arbeitsgruppe Mikrobielle Biotechnologie an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) zeigen. Darüber berichtet die…

Gegen Infektionen, Tumore und Entzündungen stehen in den Organen des Körpers lokale Immunzellen als schnelle Eingreiftruppen bereit. Vor Ort spezialisieren sie sich und übernehmen verschiedene Aufgaben. Wenn Krankheitserreger in den menschlichen Körper eindringen, ist eine schnelle Reaktion gefragt. An vorderster Front der Immunantwort stehen spezielle Immunzellen. Sie halten sich in verschiedenen Geweben wie Lunge, Leber, Haut und Darm auf, wo sie frühzeitig den Kampf gegen Eindringlinge aufnehmen. Ihr Name: angeborene lymphoide Zellen, kurz ILCs. Eine besondere Eigenschaft dieser Zellen: Sie…

Forschende haben einen neuen Algorithmus für die klinische Anwendung entwickelt. Er basiert auf künstlicher Intelligenz und vergleicht die Zellen kranker Personen mit einem Referenzatlas gesunder Zellen. In der Praxis können Ärzt:innen damit kranke Zellen genau identifizieren. Dies ist ein großer Vorteil für die personalisierte Medizin. Der Human Cell Atlas ist der weltweit größte, kontinuierlich wachsende Einzelzell-Referenzatlas. Er enthält Referenzen von Millionen von Zellen aus verschiedenen Geweben, Organen und Entwicklungsstadien. Diese Referenzen helfen, die Einflüsse von Alterung, Umwelt und Krankheit auf…

Wie Anpassungen Tumorbehandlungen erschweren können. Ein Tumor besteht aus zahlreichen Zelltypen mit verschiedenen Eigenschaften. Die Unterschiede zwischen einzelnen Krebszellen bestimmen die Entwicklung der Krankheit, aber auch die Wirkung von zielgerichteten Therapien. Einem Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) ist es nun gelungen, die Lebenswege von Darmkrebszellen nachzuverfolgen. Dabei konnten die Forschenden beobachten, wie die einzelnen Zellen auf eine Therapie reagieren und mitunter nach der Behandlung einen resistenten Zustand annehmen. Wie sie im…