Angesichts der aktuellen Pandemiekrise ist der Engpass an Kapazitäten zur Herstellung von Impfstoffen weltweit zu einem ernsthaften Problem geworden. ContiVir, ein Spin-off-Projekt am Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg, hat jetzt einen virus-ähnlichen Partikel als COVID-19-Impfstoffkandidaten hergestellt, unter Verwendung eines vollständig hochskalierbaren Systems für die schnelle und effiziente Produktion von Impfstoffen in großen Mengen. Die Technologien und Verfahren wurden von Dr.-Ing. Felipe Tapia und Dr.-Ing. Pavel Marichal-Gallardo aus der Forschungsgruppe Bioprozesstechnik (Leitung: Prof. Dr.-Ing. Udo Reichl) entworfen.

Das angeblich neue Verfahren wird bereits bejubelt – doch Experten sagen: Es kann gar nicht funktionieren.

Wie kann die Lithium-Ionen-Batterie (LIB) weiter verbessert werden? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Münster Electrochemical Energy Technology (MEET) der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) entwickelten dafür neue Verfahren für die Kapillarelektrophorese. Diese ermöglichen erstmals eine detaillierte Analyse der Übergangsmetallauflösung in Lithium-Ionen-Batterien. Die Forschungsergebnisse wie auch die neu entwickelten Methoden sind in drei Publikationen des Fachmagazins „Electrophoresis“ erschienen.

Die Aquakultur gilt als der am schnellsten wachsende Zweig der Lebensmittelproduktion weltweit – in Deutschland fristet sie ein Nischendasein. Unter 3 Prozent des Fischkonsums werden zurzeit durch heimische Aquakultur abgedeckt. Dabei könnte das Potenzial für eine stärkere Eigenversorgung und für den Export von Fisch mit nachhaltigen Verfahren entwickelt werden, statt den Nutzungsdruck auf aquatische Ökosysteme und mögliche Umweltfolgen ins Ausland zu verlagern. Zu dieser Einschätzung kommen Forschende des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) im heute veröffentlichten IGB Policy Brief „Nachhaltige Aquakultur in Deutschland – Chancen und Herausforderungen“.

Weltweit belasten Mikroschadstoffe das Wasser. Dazu gehören Steroidhormone, für deren Beseitigung konventionelle Verfahren nicht ausreichen. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein innovatives Filtrationssystem entwickelt, das eine Polymermembran mit aktiviertem Kohlenstoff kombiniert. In diesem System setzen sie besonders kleine Kohlenstoffpartikel ein, sodass sie den von der Europäische Kommission für Trinkwasser vorgeschlagenen Richtwert von einem Nanogramm Östradiol – dem physiologisch wirksamsten Östrogen – pro Liter erreichen. Über das verbesserte Verfahren berichten sie in der Zeitschrift Water Research. (DOI: 10.1016/j.watres.2020.116249)

Im Kampf gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 wird intensiv an Impfstoffen und neuen Therapien geforscht. Für das Eindringen in die Zellen benötigt das Virus das Spikeprotein auf seiner Virusoberfläche. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Paul-Ehrlich-Instituts haben im Verbund mit Forschungsgruppen in Deutschland (EMBL in Heidelberg, MPI für Biophysik in Frankfurt) mit hochauflösenden bildgebenden und computergestützten Verfahren das Spikeprotein in seiner natürlichen Umgebung analysiert. Dabei haben sie eine nicht vermutete Bewegungsfreiheit der auf der Virusoberfläche befindlichen Spikes entdeckt. Über die Ergebnisse berichtet Science in seiner Onlineausgabe vom 18.08.2020

Vom Stoffwechsel in Pflanzen hängt nicht nur fast alles Leben auf der Erde, sondern hängen auch unsere Ernährung und unsere Gesundheit ab. Um zu verstehen, wie diese Stoffwechselprozesse in Pflanzen funktionieren, untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) unter Beteiligung der Universität Bonn Schlüsselmechanismen der Regulation des Energiestoffwechsels. Das neue Verfahren der „in-vivo-Biosensorik“ erlaubt es ihnen nun erstmals, in Echtzeit zu verfolgen, wie sich Umweltveränderungen auf den zentralen Stoffwechsel in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, der Ackerschmalwand, auswirken.

Über die Anreicherung und den Transport persistenter organischer Schadstoffe durch Mikroplastik gibt es vergleichsweise viele Studien. Doch die Daten über die Anreicherung von für die Umwelt giftigen Metallen sind sehr rar und bisweilen wissenschaftlich unzuverlässig. Ein Team aus Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG) hat jetzt gemeinsam mit Kollegen der Bundesanstalt für Gewässerkunde und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ein Verfahren entwickelt, mit dem entsprechende Metalle in Mikroplastik zuverlässig nachgewiesen werden können. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin PLOS ONE veröffentlicht.

Dünnschichtsolarzellen, produziert mit Pikosekundenlasern, sind im Wirkungsgrad um 10-15 Prozent effektiver als konventionell hergestellte. Prof. Dr. Heinz P. Huber von der Hochschule München machte dieses Laserverfahren mit seiner Arbeitsgruppe industriell anwendbar und forscht nun an dessen Effektivierung. Bereits jetzt spart sein Produktionsprozess circa zwanzigtausend Tonnen CO2 -Emission pro Jahr.

Der Verzehr von Lebensmitteln, die mit Listerien kontaminiert sind, kann zu schwerwiegenden Erkrankungen sogenannten Listeriosen führen. Dieser Krankheitserreger „Listeria monocytogenes“ lauert gelegentlich im Sauermilchkäse. Im Rahmen einer Promotion am Institut für Bioanalytik an der Hochschule Coburg wurde nun ein Verfahren entwickelt, um diesen Krankheitserreger in Käseprodukten zu vermindern.

Oldenburger Chemiker entwickeln neues Verfahren, um chemische Prozesse während des Betriebs zu beobachten

Ein neues Verfahren misst den Geschmack von Pilzen. Dabei gilt: Je mehr Kokumi, desto besser.

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von Menschen testen. Zellbiolog*innen der Universität Bielefeld haben nun mit mehreren Kooperationspartnern in einer Studie ein Verfahren entwickelt, das rund zehnmal schneller ein Ergebnis liefert. „Der Test dauert nur rund 16 Minuten“, sagt Professor Dr. Christian Kaltschmidt vom Lehrstuhl für Zellbiologie der Universität Bielefeld. „Die Methode ist zudem günstiger als die herkömmlichen Tests.“

Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), der Universität Bristol und der Universität Nottingham (UK) haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem Fettrückstände in jahrtausendealten Gefäßen zuverlässiger als bisher analysiert werden können. Mithilfe bildgebender Massenspektrometrie lässt sich die Verteilung und Konzentration von Lipiden –etwa aus Fleisch, Milch oder Getreide – bestimmen, ohne die Keramiken zerstören zu müssen. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift PNAS vorgestellt.

Neue Beschichtungen auf Implantaten könnten dabei helfen, diese verträglicher zu machen. Forscherinnen und Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) haben ein Verfahren entwickelt, um entzündungshemmende Stoffe auf die Implantate zu bringen und so unerwünschte Entzündungsreaktionen im Körper zu hemmen. Ihre Studie erschien kürzlich im „International Journal of Molecular Sciences“.

Leipziger Forscher wenden Verfahren an, um Wettereinflüsse aus den Daten zur Luftverschmutzung herauszurechnen

Nachwuchsforscher am Rostocker Leibniz-Institut für Katalyse, LIKAT, entwickelten ein katalytisches Verfahren für Bio-Polymere, das unter sehr milden Bedingungen abläuft. Ergebnis sind Bausteine des Kunststoffs PEF, eine nachhaltige Alternative zu Getränkeverpackungen aus PET. Die Herstellung der PEF-Bausteine kommt ohne Erdöl aus, benötigt wird stattdessen Zellulose, also Biomasse, und im Wesentlichen nur noch Alkohol und Luft. Das Verfahren kann sofort in die Praxis umgesetzt werden. Um es frei zugänglich zu machen, veröffentlichten die jungen Chemiker ihre Erkenntnisse auf einer Open-access-Plattform.

Forschende entwickeln biotechnologisches Herstellungsverfahren

Pflanzen stellen das Hormon Jasmonsäure her, wenn sie angegriffen werden. So sorgen sie dafür, dass ihre Blätter Fraßfeinden nicht mehr schmecken. Biolog*innen wollen erfahren, ob biologische Vorstufen und andere Varianten der Jasmonsäure zu ähnlichen oder abweichenden Effekten führen. Doch für Experimente waren solche Abkömmlinge des Hormons bislang zu teuer und nur schwer zu bekommen. Forschende aus den Fakultäten für Chemie und Biologie der Universität Bielefeld haben jetzt ein Verfahren gefunden, das die Produktion einer biologisch bedeutenden Vorstufe der Jasmonsäure effizienter und günstiger machen könnte.

Nur mit differenzierten Verfahren im sozialen Umgang kann die Corona-Krise überwunden werden.

In der Bioökonomie treten biotechnologische Verfahren an die Stelle von Syntheseverfahren, die fossile Ressourcen verbrauchen. Mikroorganismen und Enzyme werden dabei als Biokatalysatoren gezielt für die industrielle Produktion genutzt. Forscher der Universität Bayreuth haben jetzt ein Enzym entdeckt, das als Biokatalysator große Vorteile bietet. Es eignet sich hervorragend für die Herstellung von Wirkstoffen aus dem Bereich der Naturstoffe. Herkömmliche Syntheseverfahren dieser Wirkstoffe, die ein breites medizinisches Anwendungsspektrum haben, sind dagegen sehr aufwendig. In der Zeitschrift „ACS Catalysis“ stellen die Forscher um Prof Dr. Frank Hahn ihre Entdeckung vor.

Die gesellschaftlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts wie etwa die demographische Entwicklung und eine immer älter werdende Bevölkerung steigern die Nachfrage nach neuen funktionellen Werkstoffen, z.B. Knochenprothesen. Beim Design der Materialien dient die Natur oft als Vorbild. In einer Studie in Analytical Chemistry stellt ein Team um Dennis Kurzbach der Universität Wien eine neue Methodik vor, mit der es die sehr schnell ablaufende Mineralisation des Calciumphosphats in Echtzeit beobachten konnte. Das Verfahren basiert auf der nächsten Generation der NMR-Spektroskopie, die neues Wissen über die Effizienz von Naturmaterialien schafft.

Verfahren noch 2020?

US-Behörden bereiten Kartellklage gegen Google vor

Google hat bereits seit Jahren mit Vorwürfen wegen Missbrauchs seiner Marktposition auf dem Online-Werbemarkt zu kämpfen. Dieses Mal könnte eine Zerschlagung des Unternehmens drohen.

ForscherInnen der Gruppen um Stefan Kubicek und Christoph Bock am CeMM in Wien haben eine Methode entwickelt, mit der sich die Wirkung von chemischen Substanzen in isoliertem Pankreasgewebe durch den Einsatz einer verfeinerten Einzelzell-RNA-Sequenzierungsmethode präzise beurteilen lässt. Ihre in der Fachzeitschrift Genome Biology veröffentlichte Studie beschreibt das neue Verfahren, welches RNA-Kontamination eliminiert und für die dynamische Arzneimittelantwort in Bauchspeicheldrüsenzellen genaue Ergebnisse ermöglichte. Diese Erkenntnisse werden die Entwicklung zielgerichteter Arzneimitteltherapien zur Behandlung von Typ-1-Diabetes in der Zukunft unterstützen.

Mikroplastik ist mittlerweile in fast jedem Ökosystem der Welt nachweisbar. Trotz intensiver Erforschung dieses massiven Umweltproblems ist die Identifizierung und Quantifizierung von Partikeln aus verschiedenen Plastiksorten in natürlichen Umweltproben immer noch eine Herausforderung. Ein Forscherteam des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) hat nun erstmals eine umfassende Methodenübersicht erstellt, um standardisierte Analyse-Workflows für Proben unterschiedlichster Beschaffenheit zu ermöglichen, die sich auch für schwer erfassbare Partikel kleiner als 0,5 Millimeter eignen. Dies schließt am IOW entwickelte neue Verfahren und technische Innovationen ein.

Weltweit wird eine hohe Testkapazität benötigt, um die Coronavirus-Pandemie eindämmen zu können. Homburger Virologen haben bereits zu Beginn der Coronakrise ein Pool-Testverfahren entwickelt, das nun im international renommierten Fachjournal „The Lancet Infectious Diseases“ publiziert wurde. Es wird dabei helfen, den hohen Bedarf an Coronavirus-Testungen für Massenscreenings zu decken. Diese zielen auf Personen, die noch keine Krankheitssymptome zeigen, aber möglicherweise bereits infiziert sind. Bei Blutspenden wird ein ähnliches Poolverfahren schon lange zuverlässig eingesetzt. Virologen der Universität des Saarlandes haben dieses Verfahren jetzt auf die Coronavirus-Diagnostik übertragen.

Synthetisches Kerosin, hergestellt im Power-to-X-Verfahren aus Luft und Strom, setzt bei der Verbrennung 30- bis 100-mal weniger Schadstoffe frei als herkömmliches Kerosin. Das ist das Ergebnis einer Analyse des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt im Kopernikus-Projekt P2X, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und unter anderem vom DECHEMA e.V. koordiniert wird.

Beim Wiederaufbau der großen Kirche in Paris kommen die neuesten technischen Verfahren zum Einsatz – schon bei den Aufräumarbeiten.

Susanne Hellmuth und Olaf Stemmann vom Lehrstuhl für Genetik an der Universität Bayreuth haben in Zellen einen natürlichen Schutzmechanismus entdeckt, der zum Tod potenziell krankhafter Zellen führt. Er beugt Krebserkrankungen vor, die infolge einer ungleichmäßigen Verteilung der Erbinformationen auf die Tochterzellen entstehen können. Bei diesen Prozessen spielt das Enzym Separase eine zentrale Rolle. Die in „Nature“ veröffentlichten Erkenntnisse bieten vielversprechende Ansätze für neue Verfahren der Krebsbekämpfung.

Das Fraunhofer UMSICHT hat neue Wege entwickelt, das Wachstum von Bakterien auf Oberflächen zu reduzieren: Hierzu werden entweder antimikrobielle Wirkstoffe in oberflächennahe Schichten von Polymeren imprägniert, oder die Entstehung eines Biofilms wird durch die Unterbindung der Kommunikation zwischen den Bakterien verhindert. Die Verfahren werden kontinuierlich weiterentwickelt und in der Anwendung getestet – für den Consumerbereich, die Medizintechnik, für technische Applikationen und die Lebensmittelbranche.

Volker Presser, Leiter des Programmbereichs Energie-Materialien am INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken und Professor für Energie-Materialien an der Universität des Saarlandes, hat mit seiner Forschungsgruppe einen Durchbruch auf dem Gebiet der elektrochemischen Wasserentsalzung erzielt. In der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Electrochemistry Communications stellen er und seine Ko-Autoren die neuartige Methode der Zink-Luft-Entsalzung (ZAD) vor, die im Vergleich zu vorhergehenden Verfahren wesentlich größere Mengen an Salz aus dem Wasser entfernt.

Weltweit wird unter Hochdruck an der Entwicklung eines Impfstoffes gegen den Coronavirus SARS-CoV-2 gearbeitet. Essenziell für die Virusforschung ist das Verständnis davon, wie Antikörper gebildet werden und wie sie funktionieren. Ein Forschungsteam um die Potsdamer Biologin Prof. Dr. Katja Hanack hat in den letzten Jahren ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Herstellung von qualitativ hochwertigen monoklonalen Antikörpern enorm beschleunigen lässt. Die Technologie kann dafür verwendet werden, in der aktuellen Situation Antikörper gegen das Coronavirus zu finden, die für die Diagnostik und Therapie eingesetzt werden können.

Sägespäne, Stroh oder Getreidespelzen mit nur einem Mikroorganismus möglichst effizient zu nachhaltigem Treibstoff umsetzen: Dazu haben Forscher der Universität Duisburg-Essen (UDE) einen wichtigen Beitrag geleistet. Ihr im Fachmagazin „Nature Communications“ veröffentlichter Ansatz aus Experiment und theoretischer Simulation unterstützt biotechnologisch Ansätze und führt zu einem Verfahren, das vom Industriepartner bereits in der Produktion eingesetzt wird.

Polymerfolien, die extrem dünn sind und eine hohe Lichtstreuung aufweisen, sind das Ergebnis eines neuen Verfahrens aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das kostengünstige Material lässt sich industriell auf unterschiedlichsten Gegenständen aufbringen, um ihnen eine attraktive weiße Optik zu verleihen. Zudem kann das Verfahren Produkte umweltfreundlicher machen.

Am 12. März 2020, 10.26 Uhr, ereignete sich in Südwestisland, ca. 5 km nordöstlich von Grindavík, ein Erdbeben mit einer Magnitude von 4.7, während eines längeren Erdbebenschwarms. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ haben jetzt dort ein neues Verfahren zur Überwachung des Untergrunds mithilfe von Telefonglasfaserkabeln getestet.

Forscher des Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) haben in Bad Hersfeld, am Standort der großtechnischen Versuchsbiogasanlage der Landesanstalt Landwirtschaft Hessen (LLH), erfolgreich eine Vorstufe zur Flexibilisierung der Gaserzeugung im Pilotmaßstab errichtet. Im Rahmen des Forschungsprojektes konnte die Möglichkeit der Regelbaren Biogasproduktion (ReBi) gezeigt werden. Parallel hat die Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen das ReBi-Verfahren für den Einsatz von schwer vergärbarem Stroh gemeinsam mit leicht versauernden Substraten in einer Technikumsanlage untersucht.