aktualitäten 2020

Wann genau taucht das verschollene US-Flugzeug «Dakota» wieder aus dem Gauligletscher auf? Radioaktive Spuren aus dem Kalten Krieg zeigen nun: Offenbar schon in der nächsten Zeit. Es war eine Zeit, die markante Spuren hinterliess: Als die Grossmächte in den 1950erund 1960er-Jahren oberirdische Atomwaffentests durchführten, lagerten sich auf der ganzen Welt radioaktive Substanzen auf der Erdoberfläche ab.

Forschende der Universität Basel haben einen molekularen Mechanismus entdeckt, der eine zentrale Rolle für ein intaktes Langzeitgedächtnis spielt. Gleichzeitig ist dieser Mechanismus am physiologischen Gedächtnisverlust im Alter beteiligt. Verschiedene Lebewesen, vom Wurm bis zum Menschen, verfügen über differenzierte Gedächtnisfunktionen, so etwa über ein Kurzund ein Langzeitgedächtnis.

Forschende der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, mit der sie Mikrometer kleine Maschinen herstellen können, in denen mehrere Materialen auf komplexe Weise miteinander verwoben sind. Solche Mikroroboter sollen dereinst die Medizin revolutionieren. Roboter, so winzig, dass sie sich durch unsere Blutgefässe bewegen und Medikamente im Körper an bestimmte Stellen bringen - dies ist ein Forschungsziel, dass Wissenschaftler seit Jahren verfolgen.

Wissenschaftler generierten mittels DNA-Synthese eine riesengrosse echte Zufallszahl. Es ist das erste Mal, dass eine Zahl in dieser Grössenordnung mit chemisch-biologischen Mitteln erstellt worden ist. Bei der Verschlüsselung von Information sowie für Spielautomaten werden echte Zufallszahlen benötigt.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben gemeinsam mit Kollegen mehrerer europäischer Institutionen untersucht, ob Feinstaub aus bestimmten Quellen besonders gesundheitsschädlich sein kann. Dabei fanden sie Hinweise darauf, dass die Menge des Feinstaubs allein nicht das grösste Gesundheitsrisiko darstellt.

Die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff ist eine wichtige chemische Reaktion, auch im Hinblick auf die vermehrte Nutzung von Wasserstoff als Energieträger in nachhaltiger Mobilität. Ein internationales Forscherteam hat nun die Wirkungsweise eines Katalysators entschlüsselt. Wasserstoff, insbesondere solcher, der «grün» hergestellt wurde durch die Spaltung von Wasser mit erneuerbarem Strom, gilt als Schlüsselelement einer zukünftigen nachhaltigen Mobilität.

Ein Forscherteam der ETH Zürich hat mit Simulationen auf dem CSCS-Supercomputer "Piz Daint" untersucht, wie sich Alterungsmechanismen von Russpartikeln in der Atmosphäre auf die Wolkenbildung auswirken. Die Ergebnisse zeigen, dass Russalterung die Wolkenbildung und somit das Klima verändert. Beim Verbrennen von Holz, Erdölprodukten oder anderen organischen Materialien, gelangen Russpartikel in die Atmosphäre.

Forschende der Universität Basel haben ein exakt kontrollierbares System entwickelt, um biochemische Reaktionskaskaden in Zellen nachzuahmen. Sie nutzen die Mikrofluid-Technik um Mini-Reaktionscontainer aus Polymeren herzustellen, die sie mit den gewünschten Eigenschaften ausstatten. Nützlich ist diese «Zelle auf einem Chip» nicht nur für die Erforschung von Prozessen in Zellen, sondern auch für die Entwicklung neuer Synthesewege für chemische Anwendungen oder für biologische Wirkstoffe in der Medizin.

Nach gängiger Lesart ist der Erdmantel chemisch relativ gleichmässig aufgebaut. Experimente von ETH-Forschern zeigen nun, dass diese Vorstellung wohl zu simpel ist. Die Resultate lösen ein wichtiges Problem der Erdwissenschaften - und werfen neue Fragen auf. Es gibt Orte, die bleiben für uns Menschen immer unerreichbar.

Forschende aus Basel haben Mechanismen entschlüsselt, die der Bildung von sogenannten Organoiden und der Regeneration des Darms zugrunde liegen. Dafür verwendeten sie ein einzigartiges bildbasiertes Hochdurchsatzverfahren. Sie haben einen Wirkstoff identifiziert, der die Regeneration des Darms im Tierversuch verbessert, wie sie im Fachblatt 'Nature' berichten.

Basler Forschenden ist es gelungen, akkurate Replikas menschlicher Netzhaut zu züchten. Das wird die Entwicklung neuartiger Therapien für Augenerkrankungen beschleunigen. Éber die Ergebnisse berichten die Forschenden von der Universität Basel, dem Institut für Molekulare und Klinische Ophthalmologie Basel und den Novartis Institutes for BioMedical Research heute im Fachblatt Cell.

Viele Erkrankungen beruhen darauf, dass bestimmte Signalwege von Körperzellen ausfallen oder aus dem Ruder laufen. Künftig könnten bioaktive Nanokapseln in der Medizin helfen, solche Signalwege gezielt zu steuern. Forschenden der Universität Basel ist hierbei ein wichtiger Schritt gelungen: Sie liessen verschiedene Nanokapseln erfolgreich zusammenarbeiten, um eine natürliche Signalkaskade zu verstärken und das Zellverhalten zu beeinflussen.

Forschende haben herausgefunden, dass sie lichtempfindliche Moleküle nutzen können, um genetische Netzwerke gezielt einund auszuschalten. Damit wird es in Zukunft möglich sein, die biotechnologische Herstellung von Substanzen auf einfache Weise dynamisch steuern. Das Antibiotikum Tetrazyklin (Tc) und sein Abkömmling Anhydrotetrazyklin (aTC) werden in der Biotechnologie und der Synthetischen Biologie oft verwendet.

Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Universität Bern ist es gelungen, einen Elektrokatalysator für Wasserstoff-Brennstoffzellen zu entwickeln, der im Gegensatz zu den heute üblichen Katalysatoren ohne Kohlenstoffträger auskommt und dadurch deutlich stabiler ist. Das neue Verfahren ist industriell anwendbar und kann zur weiteren Optimierung von brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen ohne CO2-Ausstoss genutzt werden.

In Molekülen können sich Elektronen bewegen, zum Beispiel wenn sie von aussen angeregt werden oder im Verlauf einer chemischen Reaktion. Erstmals ist es nun Wissenschaftlern gelungen, die ersten paar Dutzend Attosekunden dieser Elektronenbewegung in einer Flüssigkeit zu untersuchen. Um zu verstehen, wie chemische Reaktionen beginnen, untersuchen Chemiker seit Jahren mit Superzeitlupenexperimenten die allerersten Momente einer Reaktion.

Wissenschaftler entwickelten ein RNA-Molekül, mit dem sich in Zellen des Knochenmarks genetische Fehler mit Auswirkungen auf die Proteinherstellung korrigieren lassen. Patienten, die an einer seltenen vererbbaren und schmerzhaften Sonnenlichtempfindlichkeit leiden, könnten in Zukunft davon profitieren.

Schon seit längerem ist bekannt, dass die RNA-Interferenz Gene in entfernten Zellen stummschaltet. Nun weisen ETH-Forschende erstmals eindeutig nach, dass kurze doppelsträngige RNA-Schnipsel die Kuriere sind, welche die RNA-Interferenz über weite Entfernung übermitteln. Kleine RNA-Stücke spielen in den meisten Lebewesen eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Genen, indem sie diese stummschalten.

Ein an der EPFL entwickeltes Leberorganoid hat ein beispielloses Potenzial auf dem Gebiet der Lebertransplantation und der Erforschung von Lebererkrankungen. Biologen und Bioingenieure der EPFL haben eine neue Technik entwickelt, um menschliche Lebern im Miniaturformat zu züchten. Ihr Verfahren könnte dazu beitragen, den Weg für die Transplantation von Labororganen zu ebnen.

ETH-Forschende entwickeln eine neue Methode, um kontrolliert Polymere von unterschiedlicher Länge zu erzeugen. Dies ebnet den Weg für neue Klassen von Kunststoffen, die in bisher undenkbaren Anwendungen eingesetzt werden können. Aus unserem Alltag sind Materialien aus synthetischen Polymeren kaum mehr wegzudenken.

Ein Forschungsteam der Empa und der EPFL hat einen molekularen Motor entwickelt, der aus nur 16 Atomen besteht und sich zuverlässig in eine Richtung dreht. Er könnte die Energiegewinnung auf atomarer Ebene möglich machen. Das Besondere des Motors: Er bewegt sich exakt an der Grenze zwischen klassischer Bewegung und Quantentunneln - und hat den Forschenden im Quantenbereich rätselhafte Phänomene aufgezeigt.