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Werden auch Menschen von der Dunkelfeld-CT profitieren?

Deutsche Forscher haben ein Gerät entwickelt, das Hoffnung für den Einsatz der so genannten Dunkelfeld-Computertomographie (CT) in der klinischen Anwendung am Menschen macht. Wenn das Dunkelfeld in der Diagnostik erfolgreich eingesetzt werden könnte, würden CT-Scans viel detailliertere Informationen liefern als heute.

Die CT verwendet Röntgenstrahlen, um Bilder zu erhalten. Das Gerät sammelt Informationen über die Absorption der Strahlung in den verschiedenen Geweben. Die auf diese Weise gesammelten Daten werden dann von einer Computersoftware analysiert, die daraus lesbare Bilder erstellt. Die Dunkelfeld-CT kann weitere nützliche Informationen liefern, da sie die Messung von Eigenschaften der Röntgenstrahlung ermöglicht, die bei der derzeitigen Tomographie nicht berücksichtigt werden.

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"Haarige" Zellulose könnte Nebenwirkungen der Chemotherapie verringern

Ein neues Nanomaterial kann "verirrte" chemotherapeutische Moleküle abfangen, bevor sie gesundes Gewebe schädigen können. Daher besteht die Hoffnung, die Nebenwirkungen der Chemotherapie sowohl während als auch nach der Behandlung zu verringern. Der Hauptbestandteil des Nanomaterials sind "haarige" Nanokristalle aus Zellulose. Die Entwickler behaupten, dass 1 Gramm solcher Kristalle mehr als 6 Gramm des häufig verwendeten Chemotherapeutikums Doxorubicin (DOX) einfangen kann. Damit ist es 320-mal wirksamer als bisherige DNA-basierte Alternativen.

Die Einnahme von Krebsmedikamenten bringt eine ganze Reihe von Nebenwirkungen mit sich, wie z. B. Haarausfall, die Entwicklung von Blutarmut und Gelbsucht. Die Wissenschaftler versuchen, diese Auswirkungen zu minimieren, indem sie nach Möglichkeiten suchen, die Konzentration der im Blut zirkulierenden Chemotherapeutika zu verringern. Zu den vorgeschlagenen Lösungen gehören die Verwendung von Kathetern mit speziellen Harzen oder die Einführung von mit DNA beschichteten magnetischen Nanopartikeln in den Körper.

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Töten von Bakterien mit Lasern. Licht bewältigt antibiotikaresistente Krankheitserreger

Die Welt ist mit einer wachsenden Krise der Antibiotikaresistenz konfrontiert. Der übermäßige Einsatz von Antibiotika in der Medizin, der Lebensmittelindustrie und in Kosmetika führt zum Auftreten von antibiotikaresistenten Bakterien. Das Eindringen von Antibiotika in die Umwelt, wobei die Konzentrationen in einigen Flüssen die sicheren Werte um das 300-fache übersteigen, zwingt die Krankheitserreger zu einer kontinuierlichen Entwicklung der Antibiotikaresistenz. Selbst im Darm von Kindern wurden Hunderte von bakteriellen Antibiotikaresistenzgenen entdeckt. Ohne neue Antibiotika oder andere Lösungen wird das Szenario, dass die Menschen wieder an gewöhnlichen Infektionen oder derzeit harmlosen Krankheiten sterben, real.

Eine Strategie außerhalb des chemischen Repertoires ist der Einsatz physikalischer Methoden wie ultraviolettes Licht, Gammastrahlung oder Wärme. Diese Methoden sind zwar wirksam bei der Inaktivierung von Krankheitserregern, führen aber zu schweren Gewebeschäden und können daher in der klinischen Praxis nicht eingesetzt werden.

Aus diesem Grund interessieren sich einige Wissenschaftler für das sichtbare Licht. Bei niedriger Intensität ist sie gewebeschonend und hat gleichzeitig die Fähigkeit, Bakterien, Viren und andere Krankheitserreger zu inaktivieren. Spezialisten, die sich mit diesem Problem befassen, interessieren sich besonders für Femtosekundenlaser, die ultrakurze Lichtimpulse aussenden, deren Dauer in Femtosekunden angegeben wird (1 Femtosekunde ist 1/1 000 000 000 000 000 Sekunde).

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Ausbreitung von Hirntumoren mit Hilfe von Prinzipien der Flüssigkeitsphysik erklärt

Josef Käs von der Universität Leipzig und Ingolf Sack von der Charité-Universitätsmedizin Berlin haben gezeigt, dass die Ausbreitung von Hirntumorzellen sowohl von ihren physikalischen als auch biomechanischen Eigenschaften abhängt. Den Forschern zufolge verändert eine kleine Veränderung in der Elastizität von Gliomzellen - dem gefährlichsten Hirntumor - seine Fähigkeit, Metastasen zu bilden, erheblich.

Sack ist Chemiker und Käs ist Physiker. Beide sind auf die Erforschung von Krebs spezialisiert, allerdings aus unterschiedlichen Perspektiven. Sack untersucht die mechanischen Eigenschaften von Geweben und hat die Technik der Magnetresonanz-Elastographie entwickelt, eine Kombination aus niederfrequenten Schwingungen und Magnetresonanz. Es wird verwendet, um den Verlauf von Krankheiten zu verfolgen. Käs hingegen arbeitet mit eine optische Falle, in der weiche Miniaturobjekte wie Zellen mit Hilfe von Lasern verformt werden können, um ihre Elastizität und Verformungsfähigkeit zu untersuchen.

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Gratulationen an Silent High-Tech Solutions – SOTOS

Digital Think Tank gratuliert ganz herzlich dem StartUp Silent Ht Solutions unter der Leitung von Herr PD Dr. Martin Friedrich zum dritten Preis im „Durchstarterpreis 2021“!  Wir wünschen weiterhin viel Erfolg mit dem innovativen Produkt. Für diejenigen, die sich eine kurze Skizze des Projekts  anschauen wollen, hier ein Video: .

Viel Spaß! 

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Elektronische Pflaster zur Überwachung der Knochen

Ein Forscherteam der Universität von Arizona hat ein superdünnes drahtloses Gerät entwickelt, das dauerhaft mit der Knochenoberfläche verschmilzt. Eine neue elektronische Schaltungslösung dieser Art, die so genannte Osseo-Oberflächenelektronik, wird in einem in Nature Communications veröffentlichten Artikel beschrieben.


Die äußeren Schichten des Knochens werden auf die gleiche Weise erneuert wie die äußeren Schichten der Haut. Wenn also ein herkömmlicher Kleber verwendet wird, um etwas am Knochen zu befestigen, würde er nach wenigen Monaten abfallen. Deshalb hat der Mitautor der Studie, John Szivek vom BIO5-Institut, einen Klebstoff entwickelt, der Kalziummoleküle enthält, deren atomare Struktur derjenigen von Knochenzellen ähnelt. Der Chip ist sehr dünn - so dick wie ein Blatt Papier -, so dass er das Muskelgewebe, das mit den Knochen in Berührung kommt, nicht reizt.

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Zellen SimCity

So sieht eine menschliche Zelle aus der Nähe aus. Das ungewöhnliche Bild wurde von der NASA mit Hilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie aufgenommen. Die NASA hat uns an atemberaubende Bilder aus dem Kosmos gewöhnt. Bearbeitete und farbige Bilder von fernen Nebeln und Galaxien haben schon immer die Fantasie beflügelt. Diesmal jedoch hat die Agentur, die mit dem Weltraum verbunden ist, dazu beigetragen, ein Bild eines der kleinsten Objekte zu schaffen, das uns umgibt - die Zellen unseres Körpers

Bild Quelle: Digizyme/NASA/Stanford University

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Eine ungewöhnliche Eigenschaft des menschlichen Gehirns. Wir haben eine erstaunlich geringe Dichte an Ionenkanälen

Wissenschaftler am MIT stellten mit Erstaunen fest, dass menschliche Neuronen im Vergleich zu anderen Säugetieren eine geringere Dichte an Ionenkanälen aufweisen, als man erwarten würde. Ionenkanäle erzeugen die elektrischen Impulse, über die Neuronen kommunizieren. Dies ist eine weitere erstaunliche Beobachtung über die Struktur des Gehirns.

Wissenschaftler stellen die Hypothese auf, dass sich das menschliche Gehirn aufgrund der geringeren Dichte der Ionenkanäle so entwickelt hat, dass es effizienter arbeitet und Energie für andere Prozesse sparen kann, die für komplexe kognitive Aufgaben erforderlich sind. Wenn das Gehirn Energie sparen kann, indem es die Dichte der Ionenkanäle reduziert, kann es die eingesparte Energie für andere Prozesse nutzen, sagte Professor Mark Harnett vom McGovern Institute for Brain Research am MIT.

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