…ermöglichen schnellere Migrationsanalyse von Immunzellen. Immunzellen bekämpfen z.B. Infektionserreger oder suchen nach sich entwickelnden Krebserkrankungen. Dazu wandern sie durch die Gewebe des Körpers. Am falschen Ort können Immunzellen wie Neutrophile Granulozyten auch Schäden anrichten: Infiltrieren diese weißen Blutkörperchen Tumoren, verschlechtert das oft die Prognose für Patienten. Betroffene könnten daher von Arzneimitteln profitieren, die das Einwandern verhindern. Bisher ließ sich dieses Migrationsverhalten nur mit herkömmlicher Videomikroskopie untersuchen. Forschende (Universität Duisburg-Essen, Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften) haben nun ein Mikroskop für die Hochdurchsatzanalyse…

…dank modernster Vergrößerungstechnik. Neue Angiografieanlage ermöglicht Eingriffe auch an kleinen Hirngefäßen. Schlaganfall, Hirnblutung, Aneurysma, Gefäßverengung: Bei diesen Erkrankungen der Blutgefäße liefert eine Bildgebung per Angiografie den Ärztinnen und Ärzten nicht nur die bestmöglichen Diagnosen. Darüber hinaus können während der Angiografie auch minimalinvasive, nicht selten lebensnotwendige Behandlungen vorgenommen werden. Im Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) wurde heute eine neue, extrem leistungsfähige Angiografieanlage der Firma Canon in Betrieb genommen. Das Gerät verfügt über einen sehr hoch…

Ein neues System zur Röntgenbildgebung, das sich für lebende Proben, aber auch für empfindliche Materialien eignet, haben Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen mit Partnern in ganz Deutschland entwickelt. Mit ihm wird es möglich, Bilder mit mikrometergenauer Auflösung bei möglichst geringer Strahlendosis aufzunehmen. In einer Pilotstudie erprobten die Forschenden das Verfahren an lebenden parasitischen Wespen und konnten diese über 30 Minuten lang beobachten. Sie berichten in der Zeitschrift Optica. (DOI: 10.1364/OPTICA.500978) Röntgenbildgebung kann verborgene Strukturen und Prozesse in…

Wissenschaftler des Zentrums für Seltene Erkrankungen am UKJ beschreiben neue Seltene Erkrankung, die auf Veränderung des Gens SLC4A10 beruht. Etwa 8.000 Seltene Erkrankungen sind in Deutschland bekannt. Viele davon, wie das Asperger-Syndrom oder die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, können genetisch bedingt sein. So auch eine neue Seltene Erkrankung, die Wissenschaftler vom Zentrum für Seltene Erkrankungen am Universitätsklinikum Jena (UKJ) gemeinsam mit internationalen Kollegen nun erstmals beschrieben, deren genetische Grundlagen erforscht und ihre zellulären Mechanismen aufgeklärt haben. Sie beruht auf der Veränderung des Gens…

Die Aufklärung der chemischen Struktur der Eisen-Nitrogenase deutet auf bislang unbekannte Prinzipien der biologischen Stickstofffixierung hin. Nitrogenasen sind die einzigen biologischen Katalysatoren (Enzyme), die in der Lage sind, Stickstoff aus der Luft in bioverfügbaren Stickstoff umzuwandeln – ein Prozess, der für alles Leben auf der Erde unerlässlich ist. Nun ist es Forschenden des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg mit Hilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie gelungen, die Struktur des Eisen-Nitrogenase-Komplexes in seiner Gesamtheit aufzuklären und seine einzigartige molekulare Architektur zu enthüllen. Die…

For­schen­de ha­ben erst­mals ge­zeigt, dass sich Mi­kro­ve­hi­kel über Ul­tra­schall durch die Blut­ge­fäs­se des Ge­hirns von Mäu­sen steu­ern las­sen. Dies soll der­einst neue The­ra­pien er­mög­li­chen, mit de­nen punkt­ge­nau Me­di­ka­men­te ver­ab­reicht wer­den. In Kür­ze Ei­ne in den ver­gan­ge­nen Jah­ren an der ETH Zü­rich ent­wi­ckel­te Tech­no­lo­gie zur Steue­rung von Mi­kro­ve­hi­keln mit Ul­tra­schall funk­tio­niert auch im Ge­hirn, wie For­schen­de nun zei­gen konn­ten. Als Mi­kro­ve­hi­kel die­nen Gas­bläs­chen. Die­se sind un­ge­fähr­lich und lö­sen sich nach ge­ta­ner Ar­beit auf. In Zu­kunft könn­ten die­se Mi­kro­ve­hi­kel mit Me­di­ka­men­ten be­stückt…

Studie zeigt natürliche Lösung zur Abschwächung von Auswirkungen des Klimawandels. Eine neue Studie zeigt eine natürliche Lösung zur Abschwächung von Auswirkungen des Klimawandels wie extremen Wetterereignissen auf. Forschende der Universität Leipzig, der Friedrich-Schiller-Universität Jena, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv) und anderer Forschungseinrichtungen fanden heraus, dass eine vielfältige Pflanzenwelt als Puffer gegen Schwankungen der Bodentemperatur wirkt. Dieser Puffer wiederum kann einen entscheidenden Einfluss auf wichtige Ökosystemprozesse haben. Ihre neuen Erkenntnisse haben die Wissenschaftler:innen im Fachjournal „Nature Geoscience“ veröffentlicht….

Optimierte Steuerung einer Handprothese. Aktuelle Handprothesen funktionieren bereits mit Hilfe einer App oder mit Sensoren, die am Unterarm angebracht sind. Neue Forschungen an der Technischen Universität München (TUM) zeigen: Ein besseres Verständnis der Muskelaktivitätsmuster ermöglicht eine intuitivere und natürlichere Steuerung der Prothesen. Dafür sind ein Netzwerk aus 128 Sensoren sowie der Einsatz von Künstlicher Intelligenz nötig. Moderne Prothesen ermöglichen unterschiedlichste Greifmuster der künstlichen Hand – gesteuert durch Detektion der Muskelaktivität im Unterarm. Für die neue Methode, die auf menschlichen Steuerungsprinzipien…

Ein Forschungsprojekt der Hochschule München schafft erstmals effiziente und kostengünstige Kultivierung von kalkproduzierenden Bakterien. Dr. designatus Frédéric Lapierre entwickelte das Verfahren zur Vermehrung der Mikroorganismen im Rahmen seiner Promotion und begünstigt so den kommerziellen Einsatz von „selbstheilendem Beton“. Im Labor konnte Frédéric Lapierre das Bakterienwachstum deutlich verbessern (Foto: Johanna Weber) Sporosarcina pasteurii: So heißt das Bakterium, welches durch seinen Stoffwechsel Calciumcarbonat, also Kalk, auf Oberflächen ablagern kann. Mischt man die Mikroorganismen direkt in den Beton, können sie Risse wieder schließen….

Einen marktfähigen, vollständig bio-basierten und nicht-toxischen Weichmacher für den Einsatz in Elastomeren und Thermoplasten will das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS gemeinsam mit Partnern entwickeln. Mit Rapsöl als Ausgangsprodukt sollen so etwa nachhaltigere Lösungen für Reifen und Verpackungen möglich werden. Die Projektpartner wollen im Rahmen des Projekts »Biocerine« auch eine entsprechende Pilotanlage in Mitteldeutschland konzipieren. Weichmacher werden genutzt, um Kunststoffe bereits im Herstellungsprozess und/oder bei der späteren Nutzung flexibler und biegsamer zu machen. Gängige industriell hergestellte Weichmacher…

Ein neues Organoidmodell des Belohnungszentrums in unserem Gehirn gibt Aufschluss über dessen komplizierte Funktionsweise und seinen möglichen Einfluss auf Parkinson-Erkrankungen. Das Modell, das von der Gruppe von Jürgen Knoblich am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften entwickelt wurde, bildet die Struktur, Konnektivität und Funktionalität des dopaminergen Systems nach. Die Studie, die am 5. Dezember in Nature Methods erscheint, enthüllt auch die anhaltenden Auswirkungen von chronischem Kokainkonsum auf das dopaminerge System. Ein vollendeter Lauf, die erste Tasse…

Bayreuther Forscher*innen haben Wege gefunden, winzige Teilchen in Flüssigkeiten mittles magnetischen Mustern zu steuern. Die Forschungsergebnisse wurden jetzt in der renommierten Zeitschrift „Nature Communications“ unter dem Titel “Gleichzeitige und unabhängige topologische Kontrolle von identischen Mikropartikeln in nicht-periodischen Energielandschaften” veröffentlicht. Insgesamt kann der gleichzeitige und unabhängige Transport von kolloidalen Partikeln über magnetischen Mustern dazu beitragen, maßgeschneiderte Materialien herzustellen, biomedizinische Anwendungen zu verbessern, Labortests durchzuführen oder grundlegende wissenschaftliche Fragen zu untersuchen. In dieser theoretischen und experimentellen Arbeit untersuchten Nico C.X. Stuhlmüller und…

Nanomaterial mit „Lichtschalter“ tötet Gram-negative oder Gram-positive Bakterien ab. Krankenhauskeime sind häufig ein Problem bei schwärenden Wunden. Um selektiv Gram-negative oder Gram-positive Krankenhauskeime wirksam zu bekämpfen, hat nun eine Forschungsgruppe eine bakterizides Nanomaterial mit einem chemischen „Lichtschalter“ versehen. Die Wirkungsweise wird durch UV- und sichtbares-Licht umgestellt, und die starke Wirksamkeit gegen den Gram-positiven Krankenhauskeim MRSA kann auf andere bakterielle Infektionen übertragen werden, zeigt die in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie veröffentlichte Studie. Antibiotikaresistente Keime haben sich in Krankenhäusern zu einem ernsthaften…

Internationales Team veröffentlicht Ergebnisse in „Nature Chemistry“. Eine bahnbrechende Studie, die jetzt in „Nature Chemistry“ veröffentlicht wurde, dokumentiert einen bemerkenswerten Sprung in der Synthese künstlicher Zellen unter Verwendung synthetischer Materialien. Der Forschungserfolg gelang einem internationalen Team unter der Leitung von Dr. Andrea Belluati, Prof. Nico Bruns (beide TU Darmstadt) und Dr. Sètuhn Jimaja (Universität Fribourg). Diese Zellen, die im Prozess der biokatalytischen polymerisations-induzierten Selbstassemblierung (bioPISA) hergestellt werden, stellen einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiet der synthetischen Biologie dar. Künstliche Zellen…

Laser anstelle von Skalpell und Säge zu verwenden, hätte in der Chirurgie viele Vorteile. Dennoch kommen sie nur punktuell zum Einsatz. Das könnte sich ändern, denn Lasersysteme werden immer schlauer und besser, wie ein Forschungsteam der Universität Basel zeigt. Schon als Gordon Gould 1957 die Abkürzung Laser für «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» schuf, stellte er sich die Einsatzmöglichkeiten in der Medizin vor. Berührungslos und präzise könnten Chirurginnen und Chirurgen damit Schnitte setzen. Bis dahin waren und sind…

Viele menschliche Onkogene gehören zur Gruppe der Transkriptionsfaktoren (TF). Die Entwicklung von Medikamenten, die TF im Rahmen von Krankheiten hemmen, erweist sich jedoch als schwierig. Ein internationales Team um Denes Hnisz vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik (MPIMG, Berlin) und Forschenden aus Spanien und Kanada hat nun einen möglichen Angriffspunkt gegen den Androgenrezeptor gefunden. Dieser ist der wichtigste onkogene TF bei Prostatakrebs. Das Team identifizierte eine Schwachstelle des Rezeptors, die sich in seiner Neigung zur Tröpfchenbildung innerhalb von Zellen verbirgt. Die…