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Neue Nanomaterialien und ihre Kommunikation mit lebenden Zellen

Do, 12.10.2017 - 19:46 — Eva Sinner

Eva-Kathrin SinnerIcon BiologieSynthetisch hergestellte Nanomaterialien finden aufgrund ihrer einzigartigen physikalisch-chemischen Eigenschaften bereits in unterschiedlichsten industriellen Produkten Anwendung, allerdings lassen sich derzeit kaum allgemeingültige Aussagen über potentielle Auswirkungen auf Mensch und Umwelt treffen. Die Nanobiotechnologin Eva-Kathrin Sinner, Leiterin des Instituts für Synthetische Bioarchitekturen (Universität für Bodenkultur, Wien,) erzählt im Gespräch mit dem Chemiereport über dort betriebene Forschung zu Synthese, Eigenschaften und Weiterentwicklung von Nanomaterialien aber auch über ihre Aktivitäten zur Verbesserung der Interaktion zwischen Gesellschaft und Forschung.*

Eine neue Ära der Biochemie – Die Entwicklung der Kryo-Elektronenmikroskopie wird mit dem Chemienobelpreis ausgezeichnet

Do, 05.10.2017 - 10:15 — Inge Schuster

Inge SchusterIcon ChemieDie Kryo-Elektronenmikroskopie (Kryo-EM) hat das Tor zu einer neuen Ära der Biochemie geöffnet. Es ist damit möglich geworden Biomoleküle und auch größere zelluläre Strukturen darzustellen, ohne diese kristallisieren zu müssen oder Struktur verändernde Fixative oder Farbstoffe anzuwenden. Dies ermöglicht nun Visualisierungen der Moleküle im nativen Zustand - aufgelöst bis hin zu atomaren Details - und lässt damit deren Funktion besser verstehen. Für die Entwicklung dieser revolutionären Methode wurden Jacques Dubochet, Joachim Frank und Richard Henderson mit dem Nobelpreis für Chemie 2017 ausgezeichnet.

Ein erweiterter Blick auf das Mikrobiom des Menschen

Do, 28.09.2017 - 16:42 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon MedizinDas menschliche Mikrobiom - die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die in unserem Körper existieren - hat wesentliche Auswirkungen auf unsere Gesundheit, Krankheit und unser Verhalten; diese Auswirkungen sind aber noch unzureichend bekannt. Um eine umfassende Charakterisierung des humanen Mikrobioms und seiner Funktionen zu ermöglichen, starteten die National Institues of Health (NIH) vor einem Jahrzehnt das "Human Microbiome Project", eine interdisziplinäre Initiative, deren Ergebnisse öffentlich zugänglich sind. Francis Collins, NIH-Direktor und ehem. Leiter des "Human Genome Project", berichtet über die bis jetzt größte, eben erschienene Charakterisierung unseres Mikrobioms*.

FotoQuest GO - Citizen Science Initiative sammelt umfassende Daten zur Landschaftsveränderung in Österreich

Do, 21.09.2017 - 05:42 — IIASA

IIASAIcon Politik & GesellschaftVorgestern war der Start der Citizen Science Initiative FotoQuest GO. Das Ziel dieses vom IIASA geleiteten Projekts ist es Beobachtungen über Landnutzung und Landbedeckung in ganz Österreich zu sammeln, um daraus eine detaillierte und aktuelle Datenbank zu erstellen. Solche Daten sind die Basis für nachhaltige Städteplanung, Klimawandelforschung, Naturschutz und Wassermanagement. Mit Hilfe des GPS des Smartphones navigiert die FotoQuest GO-App an den Ort, zu dem Landschaftsdaten fehlen, und hilft anschließend, die notwendigen Fotos und Informationen abzuspeichern und hochzuladen.*

Climate Engineering: Unsichere Option im Umgang mit dem Klimawandel

Do, 14.09.2017 - 14:13 — Nils Matzner

Nils MatznerIcon GeowissenschaftenIm 5. Sachstandbericht des Weltklimarats, 2013–2014 (IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change) werden die Maßnahmen gegen den globalen Klimawandel als unzureichend bezeichnet. In den vergangenen Jahren wurden Ideen entwickelt, mittels sogenanntem Climate Engineering gezielt und in großem Rahmen in biochemische Kreisläufe der Erde einzugreifen und damit den Klimawandel zu verlangsamen oder zu stoppen. Im Rahmen eines Schwerpunktprogramms der Deutschen Forschungsgemeinschaft (SPP 1689, http://www.spp-climate-engineering.de) bearbeiten Nils Matzner und Kollegen (Institut für Technik- und Wissenschaftsforschung; Alpen-Adria-Universität Klagenfurt) ein Forschungsprojekt zu Climate Engineering.

Fipronil in Eiern: unverhältnismäßige Panikmache?

Do, 07.09.2017 - 15:55 — Inge Schuster

Inge SchusterIcon ChemieDer "Gifteier"-Skandal sorgt seit mehr als einem Monat für zum Teil äußerst reißerische Schlagzeilen in allen Medien und hat die Verunsicherung weitester Bevölkerungskreise zur Folge. Dass Fipronil unerlaubterweise nun in Hühnereiern (und auch in Hühnerfleisch) auftaucht, ist ein Fall für die Justiz und soll nicht kleingeredet werden. Auf einem anderen Blatt steht aber, dass die mit der bereits seit langem praktizierten Fipronil Verwendung an Haustieren und zur Schädlingsbekämpfung einhergehende Exposition, bei weitem die potentielle Gefährdung durch die "Gifteier" übersteigt. Die Panikmache wäre besser vermieden worden.

Den Seuchen auf der Spur: Genetische Untersuchungen zur Geschichte der Krankheitserreger

Do, 31.08.2017 - 10:03 — Marcel Keller & Johannes Krause

Marcel KellerJohannes KrauseIcon BiologieDas Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte (Jena) betreibt Grundlagenforschung auf dem Gebiet moderner analytischer Methoden mit dem Ziel einer integrierten Wissenschaft der Menschheitsgeschichte ; es schlägt dabei eine Brücke zwischen den Geschichts- und Naturwissenschaften. Eines der Projekte widmet sich der genetischen Rekonstruktion verschiedener Krankheitserreger vergangener Epochen. Mit innovativen molekularbiologischen Methoden ist es gelungen, aus den sterblichen Überresten von Pestopfern zahlreiche Genome des Pest-Erregers zu entschlüsseln. Die Autoren dieses Essays zeigen auf, wie die Ergebnisse helfen, die Evolution des Pathogens besser zu verstehen und neue Einblicke in die (Vor-)Geschichte zu eröffnen. Weitere Studien untersuchen zum Beispiel den Ursprung der Tuberkulose in der Neuen Welt und die Evolution der Lepra-Erreger.*

Jan Ingenhousz, Leibarzt Maria Theresias und Entdecker der Photosynthese

Do, 24.08.2017 - 14:05 — Robert W. Rosner

Robert W. RosnerIcon WissenschaftsgeschichteZum dreihundertsten Geburtstag Maria Theresias wird heuer viel über die Rolle dieser außergewöhnlichen Frau als Regentin eines Vielvölkerstaats, Strategin, Reformerin, die u.a. die Schulpflicht eingeführt hat und als Mutter gesprochen. Kaum erwähnt werden dabei aber ihre Verdienste bei der Umgestaltung des medizinischen Unterrichts an der Wiener Universität und ihre Verdienste im Kampf gegen die Pocken. Maria Theresia hat als Leibärzte den Holländer Gerhard van Swieten nach Wien geholt, der den medizinischen Unterricht an der Universität grundlegend umgestaltet hat und den Arzt und Naturforscher Ian Ingenhousz, ebenfalls einen Holländer, um vor vielen anderen Ländern Europas eine Impfung zum Schutz vor den lebensbedrohenden Pocken einzuführen. Mit Ingenhousz kam auch ein herausragenden Forscher nach Wien, dem wir u.a. fundamentale Entdeckungen zur Photosynthese verdanken. Der Chemiker und Wissenschaftshistoriker Robert Rosner stellt den hier wenig bekannten Wissenschafter Jan Ingenhousz vor.

Pubertät - Baustelle im Kopf

Sa, 19.08.2017 - 10:33 — Nora Schultz

Nora SchultzIcon BiologieSelten verändern sich neuronale Strukturen so sehr wie in der Pubertät. Die Generalüberholung gipfelt in einem hocheffizienten Denkorgan. Doch während der Umbauarbeiten herrscht vorübergehend Chaos. Die Entwicklungsbiologin Nora Schultz erzählt hier über massive Umbauten im jugendlichen Gehirn, in denen Graue Substanz verloren geht, weil überflüssige Synapsen ausgemerzt werden, weiße Substanz zunimmt, weil immer mehr Axone von effizienzsteigernden Myelinscheiden umhüllt werden*.

Migration und naturwissenschaftliche Bildung

Do, 10.08.2017 - 14:21 — Inge Schuster

Inge SchusterIcon Politik & GesellschaftMangelnde Kenntnisse in den Naturwissenschaften werden in unserem Land (und leider auch in vielen anderen Ländern) nicht als Bildungslücke angesehen. Regelmäßige Eurobarometer Umfragen zur Einstellung der erwachsenen Bevölkerung zu "Science & Technology" zeichnen ein von Unwissen und Desinteresse geprägtes Bild, PISA-Studien der heranwachsenden Jugend sind ernüchternd. Die letzte dieser Studien - PISA 2015 - mit dem Schwerpunkt auf Naturwissenschaften hat zudem aufgezeigt, dass Schüler mit Migrationshintergrund in diesen Fächern einen besonders großen Rückstand auf die einheimische Jugend haben. Der Einstrom von (niedrigqualifizierten) Migranten aus anderen Kulturkreisen hält an und wirkt sich zweifellos auch auf die naturwissenschaftliche Bildung unserer Gesellschaft aus.

Soll man sich Sorgen machen, dass menschliche "Mini-Hirne" Bewusstsein erlangen?

Do, 03.08.2017 - 08:29 — Redaktion

RedaktionIcon BiologieSeit vor vier Jahren eine Wiener Forschergruppe um Jürgen Knoblich (IMBA, ÖAW) aus sogenannten pluripotenten Stammzellen ein "Mini-Hirn" erzeugt hat, werden diese Methoden weltweit angewandt, um Entwicklungsprozesse im Gehirn zu untersuchen und Krankheiten zu erforschen. In einem am 1. August 2017 erschienenen Blog-Beitrag im open access Journal PLOS setzt sich der amerikanische Zell-und Entwicklungsbiologe Mike Klymkowsky (University Colorado) mit der Frage auseinander ob derartige Mini-Hirne bei steigender Komplexität Bewusstsein erlangen können [1].

Ein weiterer Meilenstein in der Therapie der Cystischen Fibrose

Do, 27.07.2017 - 08:35 — Francis S. Collins

Vorname ZunameIcon MedizinCystische Fibrose (CF) ist in unserer Bevölkerung die häufigste angeborene Stoffwechselerkrankung. Auf Grund einer Genmutation kommt es zum Funktionsverlust des Kanalproteins CFTR, welches in den Zellmembranen von Lunge und anderen Teilen des Körpers das Salz- und Wassergleichgewicht reguliert. In der Folge sammelt sich bereits im frühen Alter dicker, klebriger Schleim an und führt zu schwersten Krankheitserscheinungen und vorzeitigem Tod. Francis Collins, Direktor der US National Institutes of Health (NIH) und ehem. Leiter des "Human Genome Project", hat 1989 das CF verursachende Gen identifiziert. Er beschreibt hier, wie akribische Forschung die Funktionsweise des Proteins CFTR aufklärte und es zur Zielstruktur für das Design von Wirkstoffen machte, die als Kombinationstherapie eben aufsehenerregende klinische Erfolge erzielten.*

Beobachtung der Entstehung der massereichsten Galaxien im Universum

Do, 20.07.2017 - 09:44 — Alessandra Beifiori & Trevor Mendel

Alessandra BeifioriTrevor MendelIcon PhysikDie vielfältigen Formen von Galaxien ergeben sich aus komplexen physikalischen Prozessen, die die Sternentstehung und das zeitliche Anwachsen der stellaren Massen steuern. Neue Nahinfrarot-Messungen ermöglichten es die Verteilung der Sterntypen und die chemischen Eigenschaften von fernen massereichen Galaxien zu untersuchen. Die Astrophysiker Allessandra Beifiori und Trevor Mendel (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching) zeigen hier auf, wie die gemessenen Absorptionsmerkmale in den Galaxienspektren es erlaubten die Entstehungszeiten einzuschränken, eine verbesserte Verteilung der Sternmassen zu erzeugen und ihren dynamischen Zustand zu bestimmen, als das Universum weniger als 4 Milliarden Jahre alt war. *

Marietta Blau: Entwicklung bahnbrechender Methoden auf dem Gebiet der Teilchenphysik

Do, 13.07.2017 - 11:17 — Robert W. Rosner

Robert W. RosnerIcon PhysikDie Wiener Physikerin Marietta Blau hat in den 1920er- und 30er-Jahren eine photographische Methode entwickelt, welche die Sichtbarmachung energiereicher Teilchen ermöglichte und Grundlage für die Teilchenphysik wurde. Mit dieser Methode hat Blau zusammen mit ihrer Schülerin und Mitarbeiterin Hertha Wambacher 1937 erstmals die Zertrümmerung eines Atomkerns durch kosmische Strahlen festgehalten. 1938 musste Blau Österreich verlassen, während der Nazi-Zeit wurden ihre bahnbrechenden Ergebnisse ihrer Mitarbeiterin zugeschrieben. Der britische Kernforscher Cecil Powell , der auf den Ergebnissen Blaus aufbaute und das Pion entdeckte, erhielt den Nobelpreis, nicht aber die dafür mehrfach vorgeschlagene Marietta Blau. In Österreich geriet Marietta Blau in Vergessenheit, erst 2003 wurde sie wiederentdeckt.

Grenzenlos scharf — Lichtmikroskopie im 21. Jahrhundert

Do, 07.07.2017 - 10:23 — Stefan W. Hell

Stefan W. HellIcon PhysikFeinere Details als die halbe Lichtwellenlänge, so war eigentlich seit dem 19. Jahrhundert bekannt, lassen sich im Mikroskop wegen der Lichtbeugung nicht auflösen. Heute steht jedoch fest, dass man mit herkömmlicher Optik fluoreszierende Proben mit einer Detailschärfe weit unterhalb dieser sogenannten Beugungsgrenze abbilden kann. Die Stimulated Emission Depletion-Mikroskopie (STED) und weitere, jüngere fernfeldoptische Verfahren können Auflösungen von besser als 20 Nanometern erreichen und sind prinzipiell sogar in der Lage, molekular auflösen. Der Physiker Stefan Hell (Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie/ Göttingen) hat mit der von ihm entwickelten STED-Mikroskopie den minimal-invasiven Zugang zur Nanoskala der Zelle eröffnet. Für die Entwicklung der Fluoreszenz-Nanoskopie wurde 2014 der Nobelpreis für Chemie an Stefan Hell Eric Betzig und William Moerner verliehen.*

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