Agrophotovoltaik - Anbausystem zur gleichzeitigen Erzeugung von Energie und Nahrungsmitteln

Do, 27.01.2022 — Redaktion

RedaktionIcon Biologie Der Umstieg auf erneuerbare Energie konkurrenziert mit der Landwirtschaft um geeignete Bodenflächen. Eine grandiose Lösung zur optimierten Nutzung der begrenzten Ressource Land kann von Agrophotovoltaik erwartet werden, der gleichzeitigen Landnutzung sowohl für die Produktion von Energie als auch von Nahrung. Weltweit laufen Pilotprojekte, um die Effizienz solcher "Anbausysteme unter Solarpaneelen" und deren Marktfähigkeit zu testen. Wesentliche Aspekte dieser Forschungen, zu denen auch von der EU-unterstützte Projekte (PanePowerSW und HyPErFarm) beitragen, wurden kürzlich im EU-Research & Innovation Magazine "Horizon" beschrieben*. .*

COVID-19 - ist ein Ende der Pandemie in Sicht?

Do, 20.01.2022 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon Medizin Die Infektionszahlen mit der neuen hochmutierten Omikron-Variante nehmen rasant zu. Impfungen und auch eine dritte Auffrischungsimpfung - Booster - bieten nur eingeschränkten Schutz vor einer Infektion. Grund dafür dürfte sein, dass die gegen den ursprünglichen Corona- Wildtyp gerichteten Vakzinen zwar in beschränktem Ausmaß neutralisierende Antikörper auch gegen Omikron initiieren, diese aber sehr rasch absinken. Dass es dennoch zu milderen Krankheitsverläufen kommt als bei Infektionen mit früheren Corona-Varianten, wird dem Schutz durch eine starke Vakzinen-induzierte T-Zellantwort zugeschrieben. Trotz der katastrophalen Infektionszahlen sehen führende Immunologen und Virologen nun eine positive Wendung im Infektionsgeschehen. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet darüber.*

Nanokapseln - wie smarte Polymere Chemie und Medizin revolutionieren

Do, 13.01.2022 — Roland Wengenmayr

Icon Chemie

Roland Wengenmayr Nanokapseln im medizinischen Bereich sollen Arzneistoffe sicher einschließen und diese an einen bestimmten Ort im Körper bringen. Welche Herausforderungen gibt es beim Bau bioverträglicher Kapseln, und wie gelangen sie genau zu den Stellen, an denen sie wirken sollen? Wie solche winzige Transporter hergestellt werden und welche Rolle Polymere dabei spielen, beschreibt der Physiker und Wissenschaftsjournalist DI Roland Wengenmayr*.

inge Thu, 13.01.2022 - 17:30

Was ist long-Covid?

Fr. 07.01.2022  — Inge Schuster

Inge Schuster Icon Medizin Weltweit haben sich bisher über 300 Millionen Menschen mit SARS-CoV-2 Infiziert, 5,47 Millionen sind an oder mit COVID-19 gestorben, etwa die Differenz gilt als "genesen". Dass ein beträchtlicher Anteil der "Genesenen" aber unter massiven Langzeitfolgen, dem sogenannten long-COVID, leidet, wird häufig übersehen. Die Fülle an Symptomen lassen long-COVID als eine Multiorgan-Erkrankung erscheinen. Deren Pathomechanismen sind aber noch weitgehend unverstanden. Es fehlen auch eindeutige Definitionen des Krankheitsbildes ebenso wie eine verlässliche Diagnostik und darauf aufbauende Maßnahmen zu Prävention und Rehabilitation. Impfungen könnten nicht nur vor der Erkrankung an COVID-19 schützen, sondern auch das Risiko von long-COVID reduzieren.

Sinne und Taten - von der einzelnen Sinneszelle zu komplexem Verhalten

Do, 30.12.2021 — Nora Schultz

Nora SchultzIcon Gehirn

Tiere sind häufig in Bewegung – auf der Suche nach Futter, Partnern oder Sicherheit. Dafür brauchen sie ein Nervensystem, das Sinneseindrücke und Verhalten gut aufeinander abstimmt. Wichtige Sinneseindrücke müssen schnell erkannt und korrekt interpretiert werden, um daraus angemessene Verhaltensbefehle für das motorische System zu entwickeln. In der einfachsten Variante reicht ein Reiz, um eine eindeutige Reaktion auszulösen. Manches Verhalten lässt sich daher bottom-up, von unten nach oben erklären, etwa manche Reflexe. Oft ist die Lage aber komplizierter. Dann beeinflussen höhere Netzwerke aufgrund von Erfahrungen, Erwartungen und multiplen sensorischen Informationen die Verarbeitung in den senso-motorischen Netzwerken – eben top-down. Dabei laufen Informationen oft in komplizierten und dynamischen Rückkopplungen zwischen Sensorik, Motorik und assoziativen „höheren“ Netzwerken. Die Entwicklungsbiologin Nora Schultz berichtet über dieses neue Kapitel der Hirnforschung*

Francis S. Collins: Abschied vom NIH

Do, 23.12.2021 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon Medizin An diesem Wochende hat Francis S. Collins seinen Abschied als Direktor der US-National Institutes of Health (NIH) , der weltweit größten Forschungs-und Forschungsförderung-Einrichtung, genommen. Collins, zuvor bereits einer der berühmtesten Pioniere der Genforschung (Entdecker einiger wichtiger krankheitsverursachender Gene, Leiter des Human Genome Projekts) kann in seiner 12-jährigen Amtszeit auf große Erfolge verweisen: abgesehen von 39 Nobelpreisträgern, deren Arbeiten durch NIH-Förderung ermöglicht wurden, wurden die Brain Initiative, die Präzisionsmedizin Initiative (All of Us) gestartet , ein neues Zentrum für "Advancing Translational Sciences" eröffnet und schließlich in Zusammenarbeit mit Moderna innerhalb kürzester Zeit ein sicherer Impfstoff gegen COVID-19 entwickelt, der sich auch als der derzeit wirksamste erweist. Bestrebt neue Entdeckungen in Biologie und Medizin einem breiten Publikum zu kommunizieren, hat Collins dies in seinem NIH-Director's Blog getan. 2016 hat er unserem ScienceBlog gestattet seine Beiträge übersetzt, unter seinem Namen in unseren Blog zu stellen. Wir sind dafür ungemein dankbar und stolz auf bislang 32 seiner leicht verständlichen Artikel über Spitzenforschung, die wir  in unseren Blog stellen durften.

So viel zum Wissenschafter Collins. Den Menschen Collins kann man wohl nicht besser charakterisieren, als dies Rebeecca Baker, Direktor der NIH HEAL Initiative in 3 Worten getan hat. Er vereint in seiner Person: "Human, Kindness, Action". (Humanity und Hoffnung spricht auch aus seiner Paraphrasierung von "Somewhere  over the Rainbow", s.u.)

Wir wünschen Francis Collins nun allen seinen bislang zu kurz gekommenen Hobbies nachkommen zu können und weiterhin eine nicht abreißende Erfolgssträhne, wenn er wieder in sein Labor zurückkehrt.*

inge Thu, 23.12.2021 - 12:44

Omikron - was wissen wir seit vorgestern?

Do. 16.12.2021  — Inge Schuster

Inge Schuster Icon Medizin Die Omikron-Variante von SARS-CoV-2 weist eine hohe Zahl an Mutationen auf, insbesondere im Spikeprotein, mit dem es an unsere Zellen andockt. Wie Labortests zeigen kann Omikron deshalb in hohem Maße der schützenden Immunantwort durch Antikörper entkommen, die durch Impfung oder Infektion gegen ein nicht-(weniger-)mutiertes Spikeprotein erzeugt worden waren. Eine großangelegte britische Studie an mehr als 180 000 Personen zeigt nun erstmals in welchem Ausmaß die aktuellen Vakzinen von Pfizer und AstraZeneca vor symptomatischen Infektionen mit den Omikron-und Delta-Varianten schützen können. Auch wenn über die Zeit hin neutralisierende Antikörper bereits verschwunden sind, bleibt ein gewisser Schutz noch bestehen, möglicherweise durch eine substantielle Beteiligung von T-Zellen an der Immunantwort.

Labortests: wie gut schützen Impfung und Genesung vor der Omikron-Variante von SARS-CoV-2?

Sa. 11.12.2021  — Inge Schuster

Inge Schuster Icon Medizin Die neue, von der WHO als besorgniserregend eingestufte Omikron-Variante von SARS-CoV-2 breitet sich auch in Ländern mit hoher Durchimpfungsrate rasant schnell aus. Omikron weist eine ungewöhnlich hohe Zahl an Mutationen auf, insbesondere am Spikeprotein mit dem das Virus an unsere Zellen andockt und gegen das - durch Impfung - die schützende Immunantwort im Organismus erzeugt werden soll. Mehrere präliminäre Berichte aus den letzten Tagen zeigen übereinstimmend, dass bei Geimpften die Antikörper gegen Omikron sehr viel schwächer wirken als gegen die bisherigen Varianten, inklusive der derzeit noch dominierenden Delta-Variante und ein Booster nach der Zweifach-Impfung dringend angezeigt ist. In Hinblick auf die T-Zellantwort spielen die Mutationen offensichtlich (noch) keine Rolle, bei Geimpften sollte auch die Omikron-Variante von den T-Zellen erkannt werden.

Brennstoffzellen: Knallgas unter Kontrolle

Do, 02.12.2021 — Roland Wengenmayr

Icon Energie

Roland Wengenmayr Brennstoffzellen ermöglichen die direkte Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie. Verglichen mit der von fossilen Brennstoffen ausgehenden Stromerzeugung haben Brennstoffzellen dementsprechend einen sehr hohen Wirkungsgrad. Die im folgenden Artikel beschriebene Zelle verwendet kontinuierlich zuströmenden Wasserstoff als Brennstoff, der Reaktionspartner ist Sauerstoff. Dabei entstehen Strom, Wasserdampf und Wärme. Wie diese Zelle funktioniert, wovon ihre Effizienz abhängt und wie sie praxistauglicher gemacht werden kann, erklärt der Physiker und Wissenschaftsjournalist DI Roland Wengenmayr*.

inge Thu, 02.12.2021 - 17:06

Umwelt-DNA (eDNA) erlaubt einen Blick in die Dämmerzone der Meere

Do, 25.11.2021 — Ricki Lewis

Ricki Lewis

Icon Biologie

Die Dämmerzone der Ozeane ist eine Wasserschicht, die sich in einer Tiefe von 200 bis 1000 m unter der Meeresoberfläche über den ganzen Erdball erstreckt. Es ist eine kalte Zone, in die Sonnenlicht nicht mehr durchdringt, in der es aber von unterschiedlichsten Lebewesen nur so wimmelt - insgesamt dürften davon hier mehr zuhause zu sein als in den gesamten übrigen Schichten der Meere. Bislang ist dieses, vermutlich größte Ökosystem auf Erden kaum erforscht. Die Woods Hole Oceanographic Institution hat 2018 das Ocean Twilight Zone Project gestarted, das mit neuesten Methoden, u.a mittels Bestimmung der Umwelt-DNA (eDNA) Forschern Hinweise darauf gibt, welche Arten sich in der Dämmerzone befinden, wie häufig sie vorkommen und wie sie sich dort bewegen. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet darüber.*