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Forscherporträts



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Ausgerechnet die verstecktesten Strukturen im menschlichen Körper haben es ihm angetan. Der Nephrologe Prof. Dr. Tobias Huber untersucht mit seinem Team am Universitätsklinikum Freiburg Struktur, Genetik und Funktionsweise des wichtigsten Filterorgans im Organismus, der Niere. Darüber hinaus identifizierte er gemeinsam mit dem Exzellenzcluster BIOSS einen Signalweg, der zur Diabetischen Nephropathie, einer schweren Nierenerkrankung führt, und zeigte Lösungen auf, wie dieser Signalweg zu unterbrechen ist. Er wurde bereits mit zahlreichen Preisen bedacht, zuletzt mit dem Young Investigator Award der Amerikanischen Gesellschaft für Nephrologie.

Waltraud Schulze ist wie die Pflanzen, die sie erforscht: Lebenskünstler und äußerst vielfältig. Die arktische Winterkälte des Baikalsees reizt die Biologin ebenso wie die Wüstenhitze Australiens, die sie mit dem Rad erkundet. Sie gilt als Erstbesteigerin dreier 6.000er im tibetischen Hochland, schreibt Reiseführer, betreibt eine eigene Homepage und lernt neuerdings Chinesisch. Seit November 2012 ist Schulze Professorin des neu gegründeten Lehrstuhls Systembiologie der Pflanzen an der Universität Hohenheim in Stuttgart.

Der Fokus seiner Forschung, ein kleiner Fadenwurm, den man unter dem Namen Caenorhabditis elegans kennt, ist ein recht einfacher Organismus. Dennoch lassen sich bei ihm sehr komplizierte Verhaltensweisen bis hin zum assoziativen Lernen studieren. So beschreibt Prof. Dr. Ralf Baumeister vom Institut für Biologie III der Universität Freiburg das Tier seiner täglichen Aufmerksamkeit. Es gibt kaum etwas, das der Wurm noch zu verbergen vermag. Und er zeigt uns anhand der Genetik stets aufs Neue, wie viel Mensch doch in so einem kleinen Knirps steckt.

Die Molekularbiologin Frauke Melchior entdeckte einen neuen Mechanismus der post-translationalen Proteinmodifikation, durch den eine Vielzahl von Prozessen in eukaryotischen Zellen gesteuert wird. Dabei wird ein kleines, als SUMO bezeichnetes Protein von spezifischen Enzymen kovalent an die Zielproteine gebunden und durch andere Enzyme wieder gespalten. Die Entdeckung prägte Melchiors wissenschaftliche Laufbahn.

Durch den Einsatz von Elektronenspinresonanz-Spektroskopie ist es möglich, Informationen über Struktur und Dynamik großer Moleküle zu gewinnen. Dr. Malte Drescher von der Universität Konstanz hat auf der Basis dieser Technologie eine neue Methode zur Strukturanalyse von biologischen Makromolekülen im Zellinnern entwickelt. Damit kann deren oft komplexe Struktur unter physiologischen Bedingungen betrachtet werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse können vielversprechende Ansätze für die Entwicklung von Krebstherapeutika liefern.

Johannes Krause erforscht als Paläogenetiker urgeschichtliches Erbmaterial. Dass dieses nicht nur historisch interessant ist, zeigen seine Arbeiten zur Evolution von humanen Krankheitserregern. Sie erlauben Rückschlüsse auf zukünftige Ausbrüche und Epidemien. Krause erhielt im Herbst 2012 einen „ERC Starting Grant“ der EU, mit dem er seine Forschung zur Pest und anderen alt bekannten, aber immer noch aktuellen Pathogenen ausweitet.

1997, als Forscher Konsens-Empfehlungen für die postmortale Diagnose von Alzheimer publizieren, beginnt der angehende Neuropathologe Dietmar Thal seinen vierjährigen Forschungsaufenthalt bei Heiko Braak am Institut für Anatomie der Frankfurter Goethe-Universität. Der Neuroanatom gilt damals schon als einer der führenden Köpfe der Alzheimer-Forschung, seit er 1991 den systematischen Verlauf der Krankheit in sechs Stufen eingeteilt hat, die seither seinen Namen tragen. 15 Jahre später tritt der Braak-Schüler Dietmar Thal in seine Fußstapfen.

Er zählt zu den führenden Köpfen auf dem Gebiet des Brain-Computer-Interface (BCI). Gehirn und Computer arbeiten bei dieser Methode zusammen. Prof. Dr. Niels Birbaumer erforscht diese Schnittstelle bereits seit vierzig Jahren. Der Leiter des Tübinger Instituts für Medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie setzt sich für die BCI-Methode ein, die auf menschliche Vorstellungskraft baut und damit Hirnstörungen bekämpft. Für diese Pionierarbeit erhielt der Neurowissenschaftler bereits 1995 den Leibniz-Preis.

Dr. Stefan Schiller vom Institut für Makromolekulare Chemie der Universität Freiburg hat sich schon in seinem Studium für die Vielfalt der molekularen Möglichkeiten in der Natur interessiert. Heute ist er Spezialist für bionische Chemie und synthetische Nanobiotechnologie. Er baut zum Beispiel komplexe Proteinmaschinen für die Signalweiterleitung, Protein-Netzwerke für die Medizin oder Arznei-Fähren für die gezielte Applikation von Medikamenten.

Als die Medizinische Fakultät der Universität Tübingen dem Vorstandsvorsitzenden des Deutschen Krebsforschungszentrums, Professor Dr. Otmar D. Wiestler, jetzt die Ehrendoktorwürde verlieh, wurde nicht nur der bedeutende Neuropathologe, Onkologe und Stammzellforscher geehrt, sondern auch eine Persönlichkeit, welche die deutsche Gesundheitsforschung im letzten Jahrzehnt entscheidend mitgeprägt hat.

Woher weiß der Verbraucher, ob das gekaufte Lebensmittel tatsächlich das Produkt mit den gewünschten Merkmalen ist oder ob die Verpackung mehr verspricht als tatsächlich enthalten ist? Durch Aussehen oder Geschmack lässt sich dies in der Regel nicht prüfen. Hier sind analytische Methoden gefragt, die den Molekülen auf den Grund gehen. Authentizitätsprüfung ist eine der Forschungsrichtungen des Arbeitskreises von Prof. Dr. Walter Vetter am Institut für Lebensmittelchemie der Universität Hohenheim.

Jens Michaelis will verstehen, welche molekularen Maschinen den Vorgang der Genexpression steuern. Mit seinen neu entwickelten Verfahren gibt der Ulmer Biophysiker der biologischen Grundlagenforschung Instrumente an die Hand, mit denen sich Biomoleküle in Echtzeit nicht nur lokalisieren, sondern in ihrer räumlichen Anordnung bestimmen lassen. Damit ist es möglich, Proteinen in vitro, also gewissermaßen bei der Arbeit zuzusehen.

Wie Krebs entsteht und gedeiht, können Forscher oft nur in Tiermodellen untersuchen, denn außerhalb des Körpers verlieren viele menschliche Zellen ihre typischen Eigenschaften. Dr. Friederike J. Gruhl vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist dabei, eine biomimetische Umgebung in der Petrischale zu modellieren, in der sich die Zellen aus der Prostata wohl fühlen und je nach Bedarf manipuliert werden können.

Tilman Schäffer schlägt an der Universität Tübingen die Brücke zwischen Physik und Biologie sowie Medizin. Sein Spezialgebiet sind innovative mikroskopische Detektionsverfahren wie die Rasterkraftmikroskopie. Zu Schäffers Metier gehören neben der Anwendung die Methodenentwicklung und der Instrumentenbau.

Mit einem ERC Starting Grant erforscht Dr. Carmen Ruiz de Almodóvar am BiochemieZentrum Heidelberg die molekularen Gemeinsamkeiten von Nervensystem und Blutgefäßsystem. Sie zeigte, dass angiogene Faktoren wie VEGF auch das Wachstum neuronaler Zellen steuern und für Störungen in der Entwicklung des Nervensystems mitverantwortlich sein können.

Im April 2012 ist Rudolf Hausmann als Professor an den neugeschaffenen Lehrstuhl Bioverfahrenstechnik der Universität Hohenheim berufen worden. Seine Leidenschaft: Biotenside, die in Reiniger, Waschmittel und Lebensmitteln zukünftig dafür sorgen sollen, dass nicht mischbare Flüssigkeit wie zum Beispiel Öl und Wasser sich miteinander vermengen.

Dr. Martin Beck vom Europäischen Molekularbiologischen Laboratorium in Heidelberg hat einen ERC Starting Grant für sein Forschungsvorhaben „Atlas of Cell-Type Specific Nuclear Pore Complex Structures“ erhalten. Aus der Verbindung von kryoelektronenmikroskopischer Tomographie mit Proteomik und biochemischen Methoden kann ein hochauflösendes dreidimensionales Bild des Kernporenkomplexes gewonnen werden.

Michael Kühl erforscht mithilfe eines „Zoos an Modellorganismen“ die Entwicklung des Herzens. Der Entwicklungsbiologe, Direktor des Instituts für Biochemie und Molekularbiologie der Ulmer Universität, bedient sich dabei auch evolutionärer und neuerdings systembiologischer Ansätze. Kühls grundlagenorientierte Forschung folgt nicht einem L’art-pour-l’art-Prinzip, sondern will dazu beitragen, langfristig auch neue therapeutische Optionen für die Kardiologie zu schaffen.

Der Polymerchemiker Thomas Paulöhrl vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurde mit dem Lanxess Talent Award 2012 ausgezeichnet. Er schaffte es, die Klick-Reaktion mit Hilfe von Licht so weiterzuentwickeln, dass damit unterschiedliche Oberflächenstrukturen und dreidimensionale Gerüste modelliert werden können. Im Rahmen seiner Doktorarbeit legt er nicht nur den Grundstein für eine neue Art von Materialmodifikation, sondern auch für neue Forschungsmöglichkeiten in der medizinischen Wirkstoffentwicklung.

Eingeschlossen in einem Vesikel, dem körpereigenen Transportsystem für Proteine, können Wirkstoffe beispielsweise zu Tumoren transportiert werden. Natürliche Vesikel weisen jedoch nur eine geringe Lebenszeit auf, was zu einer verfrühten Wirkstofffreigabe führen kann. Dem Chemiker Alexander Wittemann ist es gelungen, künstliche biokompatible Polymervesikel mit einer wesentlich längeren Lebensdauer zu entwickeln.



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