Die zunehmende Miniaturisierung von elektronischen Schaltkreisen und Speichermedien schreitet immer weiter voran. Aber wie klein kann man ein ‚Bit‘ an Information eigentlich machen? Genügt ein einziges Atom, um eine 0 und oder eine 1 zu schreiben und den jeweiligen Zustand einzufrieren? Das magnetische Moment von einzelnen Atomen oder auch von kleinen Clustern erlaubt dies tatsächlich. Es wirkt wie ein winziger Stabmagnet, dem man nur zwei mögliche Orientierungen erlaubt: Entweder zeigt der magnetische Nordpol nach oben oder nach unten. Zwischen beiden…
Eine neuartige Wundauflage warnt das Pflegepersonal, sobald eine Wunde schlecht verheilt – ohne dass dafür der Verband entfernt werden muss. Sensoren, die im Trägermaterial eingebaut sind, ändern die Intensität ihrer Fluoreszenz, wenn sich der pH-Wert der Wunde ändert. Damit soll das Überwachen chronischer Wunden auch zuhause möglich werden.Oft ist es selbst bei kleineren Alltagsverletzungen schon äusserst unangenehm, wenn der Verband gewechselt wird. Es ziept und zwickt, und manchmal fängt eine verschorfte Wunde auch wieder an zu bluten. So wartet man…
Astrophysiker in Frankfurt, am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und in Nijmegen, die im Rahmen des Projekts “BlackHoleCam” zusammenarbeiten, beantworten diese Frage durch die erstmalige Berechnung von Bildern Schwarzer Löcher aufgrund alternativer, nicht-Einsteinscher Gravitationstheorien. Zurzeit ist es noch schwierig, diese von klassischen Schwarzen Löchern aufgrund der allgemeinen Relativitätstheorie zu unterscheiden.Eine der fundamentalsten Vorhersagen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie ist die Existenz von Schwarzen Löchern. Doch trotz der erst kürzlich gelungenen Entdeckung der Gravitationswellen binärer Schwarzer Löcher am LIGO-Experiment steht ein direkter…
Ein Spaltprodukt des Alzheimer-Schlüsselproteins APP stimuliert Nervenzellkommunikation und Gedächtnis. Das Protein-Fragment, bekannt als APPsα, besitzt neuroprotektive Eigenschaften und wirkt als Signalmolekül auf andere Nervenzellen. Doch auf welche Weise beeinflusst es die Gehirnfunktionen? Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Prof. Dr. Ulrike Müller, Wissenschaftlerin an der Universität Heidelberg, hat neue Erkenntnisse zum molekularen Mechanismus der zugrundeliegenden physiologischen Funktion gewonnen. Die Forscher entdeckten einen „Signalempfänger“ – einen Rezeptor – für APPsα, was Perspektiven für die Entwicklung neuer Behandlungsansätze für Alzheimer eröffnet.Alzheimer wird…
Atome bestehen aus einem Atomkern sowie Elektronen, die an diesen gebunden sind und ihn umkreisen. Die Elektronen lassen sich auch aus ihrem Atom herauslösen, etwa durch das starke elektrische Feld eines Lasers, der die anziehende Kraft des Atomkerns überwindet. Vor einem halben Jahrhundert schon fragte sich der Theoretiker Walter Henneberg, ob es möglich sei, mit einem Laserpuls Elektronen so aus einem Atom freizusetzen, dass sie trotzdem noch in der Nähe ihres Atomkerns bleiben. Viele Wissenschaftler hielten dies für unmöglich. Kürzlich…
Strukturelle Chromosomen-Mutationen können die Faltung der DNA im Zellkern beeinflussen und zu einer Fehlregulation von Genen führen. Wissenschaftler/innen des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik (MPIMG) in Berlin haben gemeinsam mit Physiker/innen der Universität Neapel Verfahren für Vorhersagen entwickelt, ob und wie solche Struktur-Varianten die dreidimensionale Faltung der Chromosomen verändern. Damit wollen die Forscher/innen herausfinden, ob bestimmte Mutationen die Genregulation beeinflussen und so Krankheiten verursachen können.Der Mediziner Stefan Mundlos und sein Team beschäftigen sich mit den molekularen Ursachen angeborener Erkrankungen des Skelettsystems.…
Wissenschaftler der Technischen Universität Hamburg (TUHH), der ITMO-Universität in St. Petersburg, der Menoufia Universität, der Universität York, der Universität St. Andrews, des Tyndall-Instituts in Cork, der Sun Yat-sen Universität in Guangzhou und des Helmholtz-Zentrums Geesthacht haben in eigens hierfür entwickelten und hergestellten nanophotonischen Siliziumchips einen neuartigen Effekt realisiert.In einem speziellen photonischen Kristallwellenleiter verfolgt hierbei ein nur sechs Billionstel Sekunden dauernder und sich schnell aus-breitender Lichtpuls (Pumpe) einen zunächst langsameren zweiten Lichtpuls (Signal). Der Signalpuls wird durch die Wechselwirkung mit dem…
Die großen Nasen und langen Gesichter der Neandertaler könnten sich entwickelt haben, um die benötigte Sauerstoffzufuhr für den extrem aktiven Lebensstil der ausgestorbenen menschlichen Rasse zu gewährleisten. Zu diesem Ergebnis kamen unter anderen Forscher der University of New South Wales (UNSW) in Australien.Mit dem ersten komplett rekonstruierten Neandertaler-Schädel konnten Wissenschaftler nun belegen, dass die ausgestorbene Spezies enorm viel Energie für ihre extrem aktive Lebensweise aufgewendet haben muss. Laut einer Studie, veröffentlicht in der Publikation Proceedings B der Royal Society of…
Algorithmen bewerten Menschen und entscheiden über sie. Solche automatisierte Entscheidungsfindung bleibt aber bislang fast unkontrolliert, obwohl sie sich auf das Leben der Menschen und ihre Teilhabechancen auswirkt. Die ab Mai wirksame Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) wird daran nur wenig ändern.Notwendig ist ein neues Verständnis von Datenschutz und eine größere Aufmerksamkeit der Datenschutzaufsicht für teilhaberelevante Risiken automatisierter Entscheidungsfindung.Kreditvergabe, Bewerbervorauswahl, Polizeiarbeit – der Einsatz von Algorithmen ist weit verbreitet, findet aber bislang fast ohne gesellschaftliche Kontrolle statt. So ist nicht bekannt, welche algorithmischen Entscheidungssysteme…
Die atomaren Details des Transports von Molekülen durch biologische Membranen konnte ein Forscherteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB) aufklären. Mit Computersimulationen und spektroskopischen Experimenten gelang der Einblick in die Arbeit der sogenannten ABC-Transporter. Diese Proteine spielen eine wichtige Rolle bei Resistenzen von Tumorzellen und Bakterien gegen Medikamente. „ABC-Transporter sind faszinierende biologische Nanomaschinen“, sagt Lars Schäfer, Leiter der Arbeitsgruppe Molekulare Simulation. Diese Proteine koppeln die Bindung und chemische Spaltung von ATP-Molekülen, der chemischen Energieeinheit der Zelle, mit dem Transport von Molekülen durch…
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