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Wissenschaft

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Am 28. August 2014 wurden vier deutsch-israelische Forschungsteams mit dem Forschungspreis ARCHES (Award for Research Cooperation and High Excellence in Science) ausgezeichnet. Der Preis würdigt die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Israel, ausgezeichnet werden Nachwuchswissenschaftler, deren Forschungen spürbare Auswirkungen auf das betreffende Forschungsgebiet versprechen.

Dank ihrer wertvollen Inhaltsstoffe und einfachen Zucht sind Algen vielversprechende Kandidaten für eine nachhaltige Rohstoffgewinnung. Das zeigt auch die Arbeit des Konstanzer Chemikers Prof. Dr. Stefan Mecking, der gemeinsam mit dem Pflanzenphysiologen Prof. Dr. Peter Kroth ein neues Verfahren zur Umwandlung von Algenöl zu höherwertigen chemischen Bausteinen entwickelt hat. Diese können unter anderem für die Erzeugung von Kunststoffen eingesetzt werden und eröffnen neue Möglichkeiten zur Nutzung von Algen als Rohstoffquelle, die über den reinen Ersatz von Erdöl hinausgeht.

Können schmerzhafte Knochenmetastasen präzise und schnell behandelt werden? Und sind potentiell weitere auftretende Metastasen in Organen wie Leber und Niere gleichzeitig adäquat behandelbar? Diese Fragen stellte sich Professor Dr. med. Frederik Wenz und entwickelte an der Universitätsmedizin Mannheim ein innovatives Verfahren, das nach einer langen Entwicklungszeit als Operationstechnik anerkannt ist.

Die Revolution in der Untersuchung von Ribonukleinsäuren für die personalisierte Medizin wollen Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart herbeiführen: Im Gemeinschaftsprojekt RIBOLUTION wurde eine zweistufige Screening-Pipeline entwickelt, mit deren Hilfe innerhalb kürzester Zeit mehrere tausend Ribonukleinsäureproben mit einer Kostenersparnis von etwa 90 Prozent im Vergleich zu konventionellen Methoden untersucht werden können. Die Forscher nutzen die Plattform, um eine neue, vielversprechende Klasse von Biomarkern zu validieren, die ncRNAs.

Im Unterschied zur medikamentösen Therapie wird bei der Gentherapie kein Arzneimittel verabreicht, das an der richtigen Stelle wirkt. Vielmehr wird darauf gesetzt, dass der Körper mit der Bereitstellung eines Gens das erforderliche Protein selbst bildet. Man könnte die Gentherapie vielleicht als „Hilfe zur Selbstheilung“ bezeichnen. Die Idee ist deshalb sehr klug, weil sie eine Nachhaltigkeit in Aussicht stellt, die durch Medikamente oft nicht gegeben ist. Seit etwa drei Dekaden werden Gentherapien im Rahmen von klinischen Studien durchgeführt. Dabei hat es bereits Erfolge, jedoch auch einige Rückschläge gegeben.

Jenseits der Informatik und doch ganz nah an Daten: Prof. Dr. Peter Martus weiß, wie professionelle Bio- und Medizinstatistiken entstehen. An der Eberhard Karls Universität Tübingen begleitet er mit seinem Know-how klinische Studien und bearbeitet andere Projekte aus den Life Sciences, die mit statistischen Fragestellungen einhergehen.

Es gibt Krankheiten, bei denen herkömmliche medikamentöse Therapien an definierte Grenzen stoßen. Bei einigen Krankheiten kann der Austausch defekter gegen gesunde Zellen Abhilfe schaffen. Oder es werden gleich Teile des genetischen Materials ausgewechselt. Am Institut für Zell- und Gentherapie (IZG) der Universitätsklinik Freiburg sind genau das die beiden Schwerpunkte. Prof. Dr. Toni Cathomen, Direktor des IZG, versteht das Institut als zentrale Einrichtung der Klinik, in der eine klare Dienstleistungsaufgabe mit innovativen Forschungsansätzen kombiniert wird.

Das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst fördert Vorhaben zum Thema 'Bioökonomie: Sozialwissenschaftliche und ökologische Begleitforschung'. Im ersten Schritt erfolgte die Ausschreibung von Forschungsverbünden in den Themenbereichen „Biogas“, „Lignozellulose“ und „Algen“ und deren Festlegung. Nun sollen im zweiten Schritt Querschnittsthemen als Begleitforschung ausgeschrieben werden, die sich passgenau auf die geförderten Verbundprojekte beziehen. Bis 31. Oktober 2014 können Projektanträge eingereicht werden.

Wissenschaftler des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen haben nachgewiesen, dass keine Krebsgefahr von den modifizierten Adeno-assoziierten Viren (AAV) ausgeht, die als Vektoren bei der ersten in der westlichen Welt zugelassenen klinischen Gentherapie eingesetzt werden. Dazu prüften die Forscher in vielen Millionen Zellen der behandelten Patienten den Einbau von Virus-DNA in das Zellgenom. Die AAV-Vektoren könnten als Prototypen auch zur Heilung anderer Gendefekte Verwendung finden.

Im Bereich der Pflanzenforschung liegen die deutschen Max-Planck-Institute weltweit an der Spitze. Detlef Weigel, Direktor am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen trägt zu diesem Erfolg einiges bei. Am Modellorganismus Arabidopsis thaliana erforscht er die molekularen Grundlagen pflanzlicher Anpassungsfähigkeit an Umweltbedingungen und pflanzlicher Immunität. Mit zahlreichen Publikationen in angesehenen Fachzeitschriften ist er der meistzitierte Pflanzenforscher Europas.

Nach einem komplizierten Knochenbruch oder bei einer angeborenen Beinverkürzung kann eine Verlängerung des betroffenen Knochens helfen, Folgebeschwerden für den Patienten zu vermeiden. Dazu werden meist Implantatnägel eingesetzt, die eine stufenweise Knochenverlängerung bewirken. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel von der Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung (HTWG) hat einen Marknagel mit einem speziellen Werkstoff entwickelt, der durch sein neuartiges Antriebsprinzip besonders zuverlässig und sicher ist.

Die Stammzell-Gentherapie einer erblichen Immunkrankheit mit Retroviren als Genfähren brachte große Erfolge in der Heilung der Krankheitssymptome, doch bei vielen Patienten entwickelten sich Leukämien. Benötigt werden wirksame gentherapeutische Verfahren mit Genvektoren, von denen keine Krebsgefahr ausgeht. Solche Vektoren gibt es bereits.

Um die Ausbreitung von Infektionen vorherzusagen, werden detaillierte Informationen zum Erreger und zum Krankheitsverlauf sowie umfassende Daten zur Bevölkerungsstruktur benötigt. Aber das allein reicht nicht. Genauso wichtig ist die Geschichte dahinter, weiß der Tübinger Epidemiologe Prof. Dr. Martin Eichner.

Die Grundlage der schnellen synaptischen Kommunikation im Gehirn sind Rezeptoren der Nervenzellen, die fähig sind, Neurotransmitter zu binden. Wichtig sind dabei die AMPA-Rezeptoren, die in der Membran von Nervenzellen an den Synapsen sitzen und den Transmitter Glutamat binden. Nun ist es Prof. Dr. Bernd Fakler und Dr. Sami Boudkkazi am Institut für Physiologie der Universität Freiburg gelungen, die Funktion eines Proteinbausteins des AMPA-Rezeptors aufzuklären, der die Weitergabe von Signalen von einer auf die nächste Zelle zuverlässig garantiert.

Ein Herzinfarkt, eine Blutvergiftung, eine Infektion? Jetzt muss es schnell gehen. Im Blut wimmelt es nur so von Proteinen, die einen Hinweis auf solche Erkrankungen geben. Allerdings ist das Blut eine komplexe Flüssigkeit, welche zahlreiche Proteine mit sich trägt. Nicht einfach, hier einen speziellen Marker zu finden. Eine neue Methode erlaubt jetzt die quantitative Diagnostik in einem einzigen Schritt.


Eine Knochenmarkspende kann Leben retten. Denn im Knochenmark sind Blutstammzellen enthalten, die im neuen Wirt zu sämtlichen Blutzelltypen ausreifen können. Doch auch das Immunsystem formiert sich aus den Stammzellen heraus. Nach der Blutstammzelltransplantation können sich die fremden, transplantierten Zellen gegen körpereigene Organe richten. Dies ist der Fall bei der Graft-versus-Host-Erkrankung. Prof. Dr. Robert Zeiser hat am Universitätsklinikum Freiburg einen zellulären Faktor entschlüsselt, der maßgeblich zur Entstehung der Krankheit beiträgt.

Am Stuttgart Research Center Systems Biology (SRCSB) der Universität Stuttgart wird in einem Forschungsverbund daran gearbeitet, die Wirkungsweise von Krebsmedikamenten vorherzusagen. Dabei kombinieren die Wissenschaftler molekularbiologische Experimente mit aufwendigen mathematischen Modellen, um so ein ganzheitliches Verständnis von Erkrankung und Therapie zu erlangen.

In den Genomen hochaggressiver Hirntumoren von Kindern haben Wissenschaftler am EMBL und DKFZ in Heidelberg Krebsgene nachgewiesen, die aktiviert werden, indem sie durch umfangreiche DNA-Umlagerungen in die Nähe ursprünglich weit entfernter Verstärkerelemente gerückt werden. Dieser Aktivierungsmechanismus könnte bei vielen Tumorarten eine Rolle spielen und zur Entwicklung zielgerichteter Medikamente führen.

Ob im Zellinnern oder im molekularbiologischen Labor - ohne DNA-Polymerasen wäre keine DNA-Synthese möglich. Regulation und Anwendung dieser vielseitigen Enzymfamilie sind Gegenstand der Forschung von Prof. Dr. Andreas Marx von der Universität Konstanz. Neben der Grundlagenforschung zu den natürlich vorkommenden Varianten beschäftigt er sich aber auch mit der gezielten Entwicklung neuartiger Polymerasen. Diese können zur Beantwortung biologischer Fragestellungen sowie beispielsweise für die molekulare Krankheitsdiagnostik eingesetzt werden.

Insgesamt 37 Nobelpreisträger und rund 600 Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus 80 verschiedenen Ländern waren zur 64. Nobelpreisträgertagung angereist. Die Abschlussfahrt zur Mainau bot dem internationalen Publikum der Tagung vielfältige Möglichkeiten, sich über den Wissenschaftsstandort Baden-Württemberg zu informieren. Auch Baden-Württemberg international (bw-i) und die BIOPRO Baden-Württemberg waren mit einem gemeinsamen Stand vor Ort.



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