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Mediadaten

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Nach Schlaganfall motorische Defizite exakter feststellen

Nach einem Schlaganfall scheitern viele Menschen an täglichen Handgriffen im Haushalt. Der Grund dafür sind Lähmungserscheinungen, die von Schädigungen im Gehirn herrühren. Diese wirken sich auf die feinmotorischen Fähigkeiten aus. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) zeigt nun einen Weg auf, der zu einer besseren Diagnose und gezielteren Therapie führt.

Dass Patientinnen und Patienten nach einem Schlaganfall nur eingeschränkt mit den Händen einfache Alltagsgegenstände und Werkzeuge greifen oder halten können, belegen klassische Tests zur Überprüfung ihrer manuellen Geschicklichkeit in der Klinik. Sehr häufig wird der Jebsen Taylor-Handfunktionstest durchgeführt, wo etwa ein Satz auf ein Blatt Papier geschrieben werden muss. «Der Jebsen-Test wie auch andere Tests zeigen allerdings nicht auf, welche einzelnen Faktoren dazu führen, dass sich Schlaganfallpatienten bei einfachen Handgriffen wie etwa nach einem Blatt zu greifen so schwer tun», sagt Professor Joachim Hermsdörfer vom Lehrstuhl für Bewegungswissenschaft der Sport- und Gesundheitsfakultät an der TUM. «Darum haben wir Tests selbst entwickelt, um anhand der daraus identifizierten beeinflussenden Faktoren gezieltere therapeutische Ansätze abzuleiten.»

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Elektrodenmaterialien aus der Mikrowelle

Neues Verfahren vereinfacht Synthese von Hochvolt-Kathoden für Lithiumionen-Akkus

Power für unterwegs ist gefragt: Je leistungsfähiger der Akku, desto größer die Reichweite von Elektroautos und desto länger die Betriebszeit von Handys und Laptops. Dr. Jennifer Ludwig von der Technischen Universität München (TUM) hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich das vielversprechende Hochvolt-Kathodenmaterial Lithium-Kobaltphosphat schnell, einfach, günstig und in höchster Qualität herstellen lässt. Für ihre Arbeit erhielt die Chemikerin den Evonik Forschungspreis.

Die Hoffnung ist pink: Das Pulver, das Jennifer Ludwig vorsichtig in eine Glasschale schüttet und das im Licht der Laborlampe rosarot leuchtet, hat das Potenzial, Akkus in Zukunft noch leistungsfähiger zu machen. «Das Lithium-Kobaltphosphat kann erheblich mehr Energie speichern als herkömmliche Kathodenmaterialien», erklärt die Chemikerin.

Die Mitarbeiterin von Tom Nilges, Inhaber der Professur für Synthese und Charakterisierung innovativer Materialien, hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich das pinke Pulver schnell, mit geringem Energieaufwand und in bester Qualität herstellen lässt.
Lithium-Kobaltphosphat gilt unter Batterieforschern seit einiger Zeit als Material der Zukunft. Es arbeitet bei höherer Spannung als das bisher verwendete Lithium-Eisenphosphat und erreicht daher eine höhere Energiedichte – 800 Wattstunden pro Kilogramm statt bisher knapp 600 Wattstunden.

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Arterien wachsen durch Aussprossen

Die Bildung von Arterien ist ein elementares Ereignis von der Embryonalentwicklung bis ins Erwachsenenleben. Über die Mechanismen der Arterienbildung ist jedoch nicht viel bekannt. Ein Wissenschaftlerteam um Ralf Adams des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin in Münster haben zusammen mit Kollegen der Justus-Liebig-Universität Giessen herausgefunden, dass ein Rezeptor namens Notch in diesem Prozess essenziell ist: Hohe Notch-Aktivität bringt spriessende Zellen der vordersten Wachstumsfront dazu, sich in entwickelnde Arterien einzugliedern. Dies ist die erste Studie in Mäusen, die den Beweis für eine
direkte Verbindung zwischen angiogener Sprossung und Arterienbildung liefert. Diese Erkenntnisse könnten dabei helfen, neue therapeutische Ansätze zu identifizieren, die die Bildung neuer Arterien nach Organverletzungen anregen.
Das Blutgefässsystem bildet ein komplexes Netzwerk von Arterien, Venen und Kapillaren und transportiert Sauerstoff, Nährstoffe, Zellen und Abfallprodukte durch unseren Körper. Geschädigte Arterien können zu Störungen des Herz-Kreislauf-Systems wie zum Beispiel Herzinfarkt oder Schlaganfälle führen und sind mittlerweile weltweit die häufigste Todesursache. Wie das Netz aus Blutgefässen aufgebaut ist, ist noch nicht ausreichend gut erforscht – noch weniger ist bekannt, wie die Bildung von Arterien in therapeutischen Ansätzen stimuliert werden könnte.

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Medikation fürs ungeborene Kind

Neues 3D-Modell der menschlichen Plazentaschranke

Céline Elber

Einem Empa-Team ist es gelungen, ein neues dreidimensionales Zellmodell der menschlichen Plazentaschranke zu entwickeln. Das «Modellorgan» liefert schnell und zuverlässig neue Erkenntnisse zur Aufnahme von Substanzen wie Nanopartikel über die Plazentaschranke und zu möglichen toxischen Effekten auf das ungeborene Kind. Dieses Wissen kann künftig auch zur Entwicklung neuer Therapieansätze während der Schwangerschaft eingesetzt werden.

Der sich entwickelnde Fötus ist äusserst anfällig auf giftige Stoffe. Schon kleinste Dosen können gravierende Schäden anrichten. Das ungeborene Kind davor zu schützen, ist eine der Aufgaben der Plazenta, eine Barriere, die Giftstoffe «herausfiltert», den Fötus gleichzeitig aber mit den notwendigen Nährstoffen versorgt. Es gibt allerdings in den letzten Jahren immer mehr Belege dafür, dass die Plazentaschranke nicht 100%-ig dicht ist und dass gewisse Nanopartikel die Barriere überwinden können.
Nanopartikel halten in immer mehr Lebensbereiche Einzug. Sie schützen in Sonnencrème vor Sonnenbrand, sorgen dafür, dass Streuwürze nicht verklumpt, machen Regenjacken wasserdicht und sollen künftig Medikamente an den richtigen Ort im Körper transportieren. «Schwangere sind zwar im Moment noch keinen problematischen Mengen an Nanopartikel ausgesetzt, in der Zukunft wäre das aufgrund der immer weiteren Verbreitung der winzigen Teilchen aber durchaus denkbar», meint Tina Bürki aus der Abteilung «Particles-Biology Interactions».
Um eine sichere Entwicklung von Nanopartikeln in verschiedensten Anwendungsbereichen zu ermöglichen, müssen die Aufnahmemechanismen von Nanopartikeln an der Plazentaschranke sowie deren Auswirkungen auf Mutter, Plazenta und Fötus genauer erforscht werden. Grösse, Ladung, chemische Zusammensetzung und Form der Nanopartikel könnten zum Beispiel einen Einfluss darauf haben, ob sie die Plazentaschranke durchdringen können und welche Wege sie dabei nehmen. Diese Forschung steckt allerdings derzeit noch in den Kinderschuhen. Da die Funktion und Struktur der menschlichen Plazenta einzigartig ist, sind Studien an schwangeren Säugetieren problematisch und wenig aussagekräftig. Bisherige Modelle der menschlichen Plazentaschranke sind entweder sehr zeitaufwändig oder stark vereinfacht.

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Umweltgift Benzopyren kann mit neuer Methode schneller bioanalytisch festgestellt werden

Antikörper gegen krebserregenden Stoff entschlüsselt

Sommer ist Grillzeit. Allerdings entsteht bei der Reaktion von Fett mit glühender Kohle ein Stoff, den Chemiker Benzopyren nennen. Ein Umweltgift, das beim Menschen Krebs auslösen kann. Da über viele Jahrzehnte Häuser mit Kohle oder Holz beheizt wurden, ist es über den Schornsteinrauch in Böden und im Grundwasser eingelagert. Ein Team um Prof. Arne Skerra von der Technischen Universität München (TUM) hat den Bindungsmechanismus eines Antikörpers an Benzo[a]pyren entschlüsselt. Eine Entdeckung, die den Weg frei machen könnte für den einfacheren Nachweis und damit das Entfernen des Giftstoffes.

Beim unvollständigen Verbrennen von organischen Stoffen entstehen polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). Bekanntester Vertreter dieser Gruppe ist das Benzpyren oder Benzo[a]pyren (BaP) wegen seiner hohen Toxizität und relativ guten Nachweisbarkeit. Daher wird es als Marker für das Vorkommen von PAK allgemein benutzt. Die Stoffklasse der PAK wird in unserem Körper zu Molekülen umgebaut, die Änderungen am Erbgut (Mutationen) hervorrufen können, welche sich im schlimmsten Falle zu Tumoren weiterentwickeln. Deshalb gelten die PAK als Schadstoffe oder Umweltgifte.

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