Aktualitäten 2019

Im frühen 19.Jahrhundert kam es zu fünf grossen Vulkanausbrüchen. Dies führte zu einer Abkühlung und - wie eine Studie unter Leitung der Universität Bern zeigt - zu trockenen Monsunregionen und wachsenden Gletschern in den Alpen. Die Studie zeigt, dass das vorindustrielle Klima nicht konstant war: Nähme man diese Kälteperiode als Ausgangspunkt der gegenwärtigen Erderwärmung, hätte sich das Klima bereits stärker erwärmt als in der aktuellen Diskussion angenommen.

Im Unterschied zu vorindustriellen Klimaschwankungen erfolgt die gegenwärtige, vom Menschen verursachte Klimaerwärmung auf der ganzen Welt gleichzeitig. Zudem ist die Geschwindigkeit der globalen Erwärmung so gross wie nie seit mindestens 2000 Jahren. Das zeigen zwei Studien der Universität Bern. Viele Menschen machen sich von der 'Kleinen Eiszeit' (ca. 1300 bis 1850) ein klares Bild.

Bei der Multiplen Sklerose (MS) dringen regelmässig fehlgeleitete Immunzellen ins Hirn von Betroffenen ein, wo sie die Signalübertragung zwischen den Nervenzellen schädigen und zum Verlust von Zellen des Zentralen Nervensystems (ZNS) führen. Wird die Krankheit nicht eng überwacht und behandelt, führt sie zu einer Anhäufung neurologischer Behinderungen, die letztlich das Leben der Patientinnen und Patienten extrem einschränken.

Die Anpassung der Wärmeleitfähigkeit von Materialien ist eine aktuelle Herausforderung in den Nanowissenschaften. Forschende der Universität Basel haben mit Kolleginnen und Kollegen aus den Niederlanden und Spanien gezeigt, dass sich allein durch die Anordnung von Atomen in Nanodrähten atomare Vibrationen steuern lassen, welche die Wärmeleitfähigkeit bestimmen.

Repräsentative Umfragedaten deuten darauf hin, dass sich die Geschlechtsstereotype in den USA seit den 1940er Jahren erheblich geändert haben. In einer Studie zeigen Forschende der Universität Bern und der Northwestern University (USA), dass die wahrgenommene Kompetenz von Frauen im Vergleich zu Männern zugenommen hat.

Leukämische Stammzellen können gegen die Immunzellen des Körpers Resistenzen entwickeln, indem sie etwa einen Gefahrendetektor ausser Kraft setzen. Welche Mechanismen dahinterstecken und welche neuen Therapieansätze sich davon ableiten lassen, zeigen Forschende von Universität und Universitätsspital Basel mit deutschen Kollegen in der Fachzeitschrift 'Nature'.

Der Gänsegeier war bis vor 20 Jahren ein seltener Gast in der Schweiz. Dank einem Wiederansiedlungsprojekt in Frankreich übersommern immer mehr Gänsegeier in unserem Land und ermöglichen auch Wanderern Beobachtungen dieser imposanten Greifvögel.

Eine besondere Art von Elementarteilchen, die Weyl-Fermionen, wurden erst vor einigen Jahren entdeckt. Ihre Besonderheit: Sie bewegen sich in einer aussergewöhnlichen, hoch geordneten Weise durch ein Material. Dies lässt sie praktisch nie miteinander kollidieren, was sehr energieeffizient ist. Dadurch ergeben sich faszinierende Möglichkeiten für die Elektronik der Zukunft.

Die Übersetzung des genetischen Codes in Proteine, auch Translation genannt, ist ein lebenswichtiger Vorgang in jeder Zelle. Ein Team der Universität Basel hat nun bedeutende Faktoren entdeckt, die die Geschwindigkeit der Proteinsynthese in der Zelle beeinflussen. Die in 'PNAS' veröffentlichten Ergebnisse ermöglichen es, die Kontrolle der Translation bei einer Vielzahl unterschiedlicher Zelltypen zu untersuchen.

Plastik gehört nicht in die Umwelt. Um das Ausmass der Verschmutzung in der Schweiz erstmals genau abzuschätzen, hat das Bundesamt für Umwelt (BAFU) Forscher der Empa beauftragt, zu berechnen, wieviel Plastik in die Umwelt gelangt. Erfasst hat die Empa die sieben am häufigsten verwendeten Kunststoffe.

Ähnlich wie Insulin beim Menschen produzieren auch Pflanzen Peptidhormone, die interne Prozesse und Reaktionen steuern, darunter Wachstum, Entwicklung und Immunität. Dazu gehört RALF23 aus der großen Familie der RALF-Pflanzenpeptidhormone. Das Forschungsteam entdeckte nun einen neuartigen Mechanismus, wie Peptidsignale von den Pflanzenrezeptoren erkannt werden.

Schlecht heilende Wunden und starke Vernarbungen sind mehr als nur ein kosmetisches Problem; sie können die Beweglichkeit und Gesundheit eines Menschen deutlich beeinträchtigen. Empa-Forschende haben nun einen Schaumstoff entwickelt, der übermässige Narbenbildung verhindern und der Wundheilung auf die Sprünge helfen soll.

Biofilme sind enorm widerstandsfähige Ansammlungen von Keimen, die besonders in Spitälern zum Problem werden können. Wie ein einziges grosses Lebewesen breiten sie sich auf Wunden aus oder besiedeln Implantate und Medizinprodukte. Biomedizinische Materialien mit neuartigen Oberflächen sollen den Krankheitserregern Einhalt gebieten.

Blutwerte für die medizinische Diagnostik können auch ohne schmerzhaften Nadelstich ermittelt werden. Empa-Forscher entwickeln derzeit gemeinsam mit einem kanadischen Team ­flexible, bioverträg­liche Sensoren aus Nanocellulose, die auf der Haut liegen. Die 3D-gedruckten ­Analysechips aus nachwachsenden Rohstoffen werden künftig sogar biologisch abbaubar sein.

Können Analysemethoden aus der Werkstoffforschung helfen, menschliche Knochen besser zu verstehen? Ein junges Forscherteam der Empa in Thun verfolgt genau diesen Ansatz. Osteoporose ist eine Volkskrankheit. Jede dritte Frau und jeder fünfte Mann sind mit fortschreitendem Alter von Knochenschwund betroffen.

Das Herz stellt die moderne Medizin noch immer vor grosse Herausforderungen. Über zehn Millionen Menschen in Europa leiden an einer Herzschwäche, und nicht wenige davon brauchen ein Spenderherz. Um die Wartezeit zu überbrücken, werden ihnen künstliche Herzpumpen eingesetzt, Komplikationen sind dabei nicht selten.

Ein Bandscheibenvorfall ist schmerzhaft - und die häufigste Ursache einer Operation an der Wirbelsäule. Doch ist die gewählte Behandlung immer die richtige? Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die klinische Entscheidungsgrundlage - der Vergleich zweier statischer Bilder - oftmals nicht ausreicht, um die beste Entscheidung für den Patienten zu treffen.

Die weltweite Aufforstung von Wäldern wäre auf einer Fläche von 0,9 Milliarden Hektar möglich und könnte so zwei Drittel der vom Menschen verursachten CO2 -Emissionen aufnehmen. Dies wäre die effektivste Massnahme gegen den Klimawandel. Zu diesem Schluss kommt eine aktuell in Science publizierten Studie der ETH Zürich.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben mithilfe der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS eine molekulare Energiemaschine in Bewegung aufgenommen und so aufgedeckt, wie die Energiegewinnung an Zellmembranen funktioniert. Dazu entwickelten sie eine neue Untersuchungsmethode, die die Analyse von zellulären Vorgängen deutlich effektiver machen könnte als bislang.

Noch nie wurde eine so effiziente flexible CIGS-Solarzelle geschaffen. Empa-Forschende erreichen erstmals einen Wirkungsgrad von 20.8% - und brechen damit ihren eigenen Rekordwert. Flexible Solarzelle mit noch nie erreichter Effizienz: Das Empa-Labor für Dünnschichten und Photovoltaik unter der Leitung von Ayodhya N. Tiwari hat seinen eigenen Rekordwert gebrochen.