Biologie

Robert Ernst in seinem noch leeren Labor. Der 39-Jährige hat seine Professur im April angetreten.

Neuer Professor untersucht grundlegende Prinzipien von Zellmembranen

Zellmembranen sind aus einer Vielzahl von Bausteinen zusammengesetzt und erfüllen wichtige Funktionen bei der Kommunikation des Zellinneren mit der Umgebung. Wie ein Chamäleon seine Farbe an die Umgebung anpasst, können Zellen ihre Membranen durch den Einbau unterschiedlicher Bausteine an Veränderungen anpassen. Eine Störung dieser Anpassungsfähigkeit führt schnell zu Fehlern. Forscher vermuten daher, dass solche Störungen Krankheiten wie Alzheimer und Diabetes auslösen können. Robert Ernst, Professor für Molekularbiologie, möchte gemeinsam mit Kollegen aus den USA, Israel und Deutschland herausfinden, wie Zellen auf Umwelteinflüsse reagieren. Die Forscher werden von der VW-Stiftung mit 1,5 Millionen Euro gefördert.

Life Science
Foto: Claudia Ehrlich

v.l.: Dr. Michelle Seif, Prof. Dr. Alexandra K. Kiemer und Dr. Frank Breinig.

Hefe-Köder löst Alarm gegen Krebszellen aus

Pharmazeuten und Molekularbiologen der Saar-Uni bringen Immunzellen, so genannte Makrophagen, dazu, dass sie Alarm schlagen und die körpereigene Abwehr auf Krebszellen-Jagd schicken. Dabei benutzen die Forscher für den Menschen unbedenkliche Hefe als Köder.

Hannover Messe
Titelfoto: Oliver Dietze

Auf den ersten Blick unscheinbar: Was wie ein verbranntes Stück Papier aussieht, ist ein Supraleiter.

Physiker entwickeln hauchdünne Supraleiter-Folie

Es ist eine neue Klasse von Supraleitern: Experimentalphysiker aus dem Team um Uwe Hartmann haben einen dünnen Nano-Stoff entwickelt, der supraleitende Eigenschaften hat. Ab minus 200 Grad transportiert er elektrischen Strom verlustfrei, lässt Magnete schweben und schirmt Magnetfelder ab. Die Forscher verweben Fasern mit supraleitenden Nanodrähten zu einem Stoff, der hauchfein und biegsam ist wie Frischhaltefolie. Neue Beschichtungen für Raumfahrt und Medizin werden möglich.

Mathematik und Informatik
Oliver Dietze

Joachim Weickerts Trick: Wenige Informationen speichern, um das Bild später dennoch in hoher Qualität wiederherzustellen.

Wahrscheinlich gelingt das Unwahrscheinliche

Bilder und Videos nehmen gigantischen Speicherplatz in Beschlag, das weltweit erzeugte Datenvolumen wächst rasant von Jahr zu Jahr. Um diese Datenmengen platzsparend ablegen zu können, forschen Wissenschaftler an immer besseren Kompressionsverfahren. Einer davon ist der Saarbrücker Mathematiker und Informatiker Joachim Weickert, der für eine außergewöhnliche Idee nun mit dem angesehensten Forschungspreis der Europäischen Union, dem ERC Advanced Grant, mit bis zu 2,5 Millionen Euro gefördert wird. Sein Verfahren ist an die Natur angelehnt: Es folgt denselben Regeln wie die Ausbreitung von Wärme. Weickerts Hauptaufgabe: Er muss die mathematische Nadel finden - und zwar nicht in einem Heuhaufen, sondern in unfassbar vielen.

IT-Sicherheit
Photocase

Informatiker warnen vor Massen-Angriffen im Internet

Massen-Angriffe aus dem Internet fürchten viele: Millionen Anfragen innerhalb kürzester Zeit überlasten Onlinedienste, legen sie für Stunden lahm und zwingen so Unternehmen in die Knie. Die Betreiber des angegriffenen Dienstes können oft nur reagieren, indem sie den Anfrageansturm geschickt umleiten oder diesem einen vor Rechenkraft strotzenden Server entgegenstellen. Das muss jedoch sehr schnell geschehen. Forscher des Kompetenzzentrums für IT-Sicherheit CISPA an der Universität des Saarlandes haben daher eine Art Frühwarnsystem entwickelt.

Sprachtechnologie
Oliver Dietze

Computerlinguisten verbessern Assistenzsystem für Fluglotsen

Von ihren Entscheidungen hängen Menschenleben ab, ihre psychische Belastung ist enorm. Zwischen 3,5 bis 11,3 Sekunden dauert im Durchschnitt ein Funkkontakt, währenddessen Fluglotsen dem Piloten zuhören, den Radarschirm überprüfen und neue Anweisungen geben. Assistenzsysteme sollen sie dabei unterstützen. Jedoch fehlt diesen die Fähigkeit, die ausgetauschten Kurzsätze zu verstehen und zu verarbeiten. Computerlinguisten an der Universität des Saarlandes haben nun mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein System entwickelt, das zuhört und mitdenkt.

Genforschung
Curestis

Bioinformatiker sagen Resistenzen gegen Antibiotika vorher

Jedes Jahr sterben in der Europäischen Union etwa 25.000 Menschen an antibiotikaresistenten und damit schwer behandelbaren Bakterien. Zwar existieren Diagnoseverfahren, um solche Resistenzen vorab zu erkennen, jedoch sind diese zeitaufwendig. Forscher des Zentrums für Bioinformatik an der Universität des Saarlandes arbeiten daher mit dem Diagnostikentwickler Curetis zusammen, um die gefährlichen Resistenzen schneller aufzudecken. Ihre Geheimwaffe: Eine umfassende Gendatenbank und leistungsfähige Algorithmen.

Energiespeicher
Foto: INM/Bellhäuser

Kohlenstoffwürfel mit unregelmäßigen Poren und Ionen (blau und rot). Die Berechnung der Struktur hat mehrere Monate gedauert.

Ionen wollen kuscheln: Bessere Grundlagen für Simulation von Energiespeichern

Kamerablitze, Flugzeugtüren, Systeme zur Bremsenergie-Rückgewinnung – Sie funktionieren heute auf Grundlage ultraschneller Speichertechnologie, die auf der Ionenspeicherung in einer porösen Kohlenstoff-Elektrode basiert – so genannte Superkondensatoren. Erheblich verbessern könnte man die Effizienz solcher Energiespeicher, wenn man das Speichermedium, den Kohlenstoff, so gestalten könnte, dass möglichst viele Ionen auf engem Raum Platz finden. Saarbrücker Wissenschaftler um den Professor für Energie-Materialien, Volker Presser, haben nun gemeinsam mit Kollegen aus Österreich ein Verfahren entwickelt, das die Beschaffenheit einer solchen Kohlenstoff-Elektrode und die Abläufe in ihrem Inneren viel präziser am Computer nachbilden kann als bisherige – idealisierte – Computersimulationen.

Pharma-Forschung
Foto: Gregor Fuhrmann

Der Apotheker und Arzneimittel-Forscher Gregor Fuhrmann im Labor des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung (HIPS).

Mit dem Vesikel-Taxi zum Infektionsherd

Antibiotika im menschlichen Körper genau dorthin zu schleusen, wo sich krankmachende Bakterien aufhalten – das ist das Ziel des Pharmazeuten Gregor Fuhrmann. Als Transportmittel will er winzige Bläschen einsetzen, so genannte Vesikel. Sie werden von Körperzellen und von Bakterien produziert, um miteinander zu kommunizieren. Für sein Forschungsvorhaben am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung (HIPS) erhält der 34-jährige Wissenschaftler 2,1 Millionen Euro im Rahmen von „NanoMatFutur“. Das Programm für den Aufbau einer unabhängigen Forschergruppe wird vom Ministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert.

Forschernetzwerk
Saar-Uni

Pharmazie-Professor Claus Jacob forscht an Wirkstoffen und Arzneimitteln, die sich aus heimischen Pflanzen gewinnen lassen.

Fit bis ins hohe Alter durch die richtige Ernährung?

Wie man mit der richtigen Ernährung vielen Krankheiten vorbeugen kann, und inwiefern sich mit einer spezifischen Diät Alterungsprozesse beeinflussen lassen, ist Gegenstand des Verbundprojekts „NutRedOx“. Es wurde im Dezember von der Europäischen Union bewilligt und wird ab Mitte 2017 für vier Jahre gefördert. Am Forschernetzwerk beteiligt sind rund hundert Wissenschaftler ganz unterschiedlicher Fachrichtungen und aus verschiedenen Ländern – von den Maghreb-Staaten bis zum Kaukasus –, darunter auch das Team von Claus Jacob, Professor für Bioorganische Chemie an der Universität des Saarlandes.