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Polystyrol wird aus Styrol-Bausteinen hergestellt und ist der mengenmäßig am meisten verwendete Kunststoff, zum Beispiel für Verpackungen. Anders als PET, das inzwischen biotechnologisch hergestellt und auch recycelt werden kann, ist die Herstellung von Polystyrol bislang eine rein chemische Angelegenheit. Auch abgebaut werden kann der Kunststoff nicht biotechnologisch. Das wollen Forschende ändern: Ein internationales Team unter Leitung von Dr. Xiaodan Li vom Paul Scherrer Institut, Schweiz, unter Beteiligung von Prof. Dr. Dirk Tischler, Leiter der Arbeitsgruppe Mikrobielle Biotechnologie der Ruhr-Universität Bochum,…
Dass Schmetterlingsflügel in intensiven Farben schillern, verdanken sie keineswegs Farbpigmenten. Es sind photonische Kristalle, die für das Farbspiel verantwortlich sind. Ihre periodische Nanostruktur lässt das Licht bestimmter Wellenlängen passieren, während sie andere Wellenlängen reflektiert. Dadurch erscheinen die an sich transparenten Flügelschuppen so strahlend bunt. Für Forschungsteams ist die Herstellung eines künstlichen photonischen Kristalls für Wellenlängen des sichtbaren Lichts schon seit ihrer theoretischen Vorhersage vor mehr als 35 Jahren eine große Herausforderung und Motivation. Der Grund: „Photonische Kristalle bieten ein vielseitiges…
Bakteriengemeinschaften sind für den Menschen von großer Bedeutung. Doch wie entsteht die komplexe Struktur, die für das Funktionieren der Arten entscheidend ist? Wie ein Forscherteam um Dr. Remy Colin vom Max-Planck-Institut in Marburg herausgefunden hat, reichen dafür im Prinzip rein physikalische Wechselwirkungen zwischen schwimmenden und nicht schwimmenden Bakterien aus.Im Labor hält man Bakterien meist in Reinkultur. Doch in ihrer natürlichen Umgebung sind Mikroben viel geselliger und leben in komplexen, klar strukturierten Gemeinschaften zusammen. Diese „Bakterien-WGs“ spielen für uns Menschen eine…
Forschende am Paul Scherrer Institut PSI haben erstmals das Enzym Styroloxidisomerase genau charakterisiert, mit dem sich umweltschonend wertvolle Chemikalien und Vorläufer für Medikamente herstellen lassen. Das Enzym könnte ein neues wichtiges Werkzeug für die Kreislaufwirtschaft und die grüne Chemie werden. Enzyme sind leistungsfähige Biomoleküle, mit denen man viele Substanzen unter naturnahen Bedingungen produzieren kann. Sie machen eine «grüne» Chemie möglich, welche die Umweltbelastung durch chemisch-synthetische Prozesse vermindert. Ein solches Werkzeug aus der Natur haben PSI-Forschende jetzt eingehend charakterisiert: das Enzym…
Ausrangierte Lithium-Ionen-Zellen aus Elektroautos könnten als stationäre Stromspeicher weiterverwendet werden. Forschende der TU Graz haben erste Indikatoren für deren verlässliche Zustandsbewertung ermittelt.Im Jahr 2030 werden weltweit etwa 1,2 Millionen Batterien elektrisch angetriebener Autos, Busse und Baumaschinen ausgemustert, weil sie das Ende ihrer geplanten Lebensdauer erreichen, ihre Gewährleistung abläuft oder weil die Fahrzeuge verschrottet werden. Schon 2040 sollen rund 14 Millionen ausgediente Batterien anfallen. Das Recycling der Materialien ist zwar sinnvoll, aber auch teuer und technisch anspruchsvoll. Daher wäre eine Weiterverwendung…
Die COVID-19-Pandemie forderte Millionen von Todesopfern. Trotz einer beispiellosen Forschungskooperation, die dazu führte, dass in Rekordzeit wirksame Impfstoffe und Therapien hergestellt werden konnten, fehlt es noch immer an einem vollständigen Verständnis der Struktur und des Lebenszyklus des als SARS-CoV-2 bekannten Coronavirus. Forschende nutzten nun die Biolabore und das SPB/SFX-Instrument am European XFEL, um zu verstehen, wie sich die Hauptprotease (Mpro) des Virus vor Schäden durch Oxidation schützt. Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse über SARS-CoV-2 und über die Virusbiologie im Allgemeinen.Zwischen…
Der Frankfurter Parasitologe und Infektionsbiologe Prof. Dr. Sven Klimpel zeigt gemeinsam mit weiteren Forschenden im Rahmen des Verbundprojektes ZOWIAC in einer aktuellen wissenschaftlichen Studie, dass Waschbären in Deutschland Amphibien und Reptilien als Nahrungsquelle nutzen. Die invasiven Raubtiere stellen dadurch eine Bedrohung für die heimische Fauna dar. Die Forschenden analysierten den Kot, die Mageninhalte und die Parasitenfauna von insgesamt 108 Waschbären aus Naturschutzgebieten in Hessen, Sachsen-Anhalt und Brandenburg. Sie resümieren, dass die invasive Spezies heimische Ökosysteme beeinflusst und auch geschützte Arten…
Ein europäisches Forschungsteam hat ein neuartiges spektroskopisches Verfahren entwickelt, mit dem sich ultraschnelle dynamische Prozesse von Elektronen und Schwingungen innerhalb von Molekülen verfolgen lassen – und zwar mit atomarer Auflösung und in Echtzeit. Das experimentelle Team in Barcelona wurde bei der theoretischen Beschreibung der Prozesse durch ein Team der Universität Jena unterstützt. Die Forschenden demonstrieren ihre „Attosekunden-Kernspektroskopie“ am Beispiel des Furan-Moleküls und stellen ihre Methode im Fachmagazin „Nature Photonics“ vor.Chemische Reaktionen sind komplexe Mechanismen. Daran beteiligt sind verschiedene dynamische Prozesse…
Die meisten in der Humanmedizin verwendeten Antibiotika haben ihren Ursprung in Naturstoffen, die von Bakterien und anderen Mikroben produziert werden. Bisher unbeschriebene Mikroorganismen sind daher eine vielversprechende Quelle neuer Wirkstoffe – auch zur Behandlung von Krankheiten wie Krebs oder viralen Infektionen. Ein Team des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) konnte nun eine völlig neuartige Bakterienfamilie isolieren, die ein besonders hohes Potenzial für die Produktion möglicher Wirkstoffe aufweist.Dass bakterielle Krankheitserreger zunehmend Resistenzen gegen pharmazeutische Wirkstoffe entwickeln, ist schon lange bekannt.…
Pflanzen passen sich mit der Zeit genetisch an die speziellen Verhältnisse der Bio-Landwirtschaft an. Das zeigt eine Langzeit-Studie an der Universität Bonn. Forscher bauten auf zwei benachbarten Feldern Gerstenpflanzen an; einmal unter konventionellen und einmal unter ökologischen Bedingungen. Im Laufe von mehr als 20 Jahren reicherten sich in der Bio-Gerste ganz spezifische Erbanlagen an - andere als in der Vergleichs-Kultur. Die Ergebnisse demonstrieren unter anderem, wie wichtig es ist, Sorten speziell für die Bio-Landwirtschaft zu züchten.Ende der 1990er Jahre startete…
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