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Gewählte Kategorie Chemie
Smart forvision: Solarzellen fürs Autodach
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Infomercial der BASF SE
Das von Daimler und BASF gemeinsam entwickelte Konzeptfahrzeug zeigt interessante Innovationen rund um die Themen Energieeffizienz, Leichtbau und Temperaturmanagement. Darunter sind auch die ersten Solarzellen für den Einsatz im Auto. Selbst bei schwachen Lichtverhältnissen erzeugen sie genug Energie für die Multimediakomponenten und die Lüftung des Fahrzeugs.
Die organischen Farbstoff-Solarzellen sind in das Dach des smart forvision integriert. Sie wandeln Sonnenlicht in Energie um und tragen somit zur Energieeffizienz im Wagen bei. Auch in puncto Design setzen die organischen Farbstoff-Solarzellen Akzente im smart forvision. Die hexagonale Form macht sie zu einem besonderen Hingucker. Hinsichtlich ihrer Farbwahl sind übrigens keine Grenzen gesetzt. Das Minivideo zeigt, was das Dach des smart forvision in sich hat.
© BASF SE 2011
Antikörper bringen Zellgift zur Krebszelle
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Infomercial der Bayer AG
Chemotherapie von Tumorerkrankungen hat heute den großen Nachteil, dass die Gifte nicht nur kranke Zellen töten, sondern auch gesunde Zellen schädigen können. Mit Hilfe von Antikörpern als Trojanisches Pferd können Wirksubstanzen künftig gezielt zu Krebszellen transportiert und an den krankhaft veränderten Zellen angelagert werden.
Antikörper sind unterschiedlich gestaltete Bausteine des menschlichen Immunsystems. Als Transportvehikel für das gekoppelte Zellgift übernehmen sie den gezielten Transport zu den krankhaften Zellen. Sie können sich an der Oberfläche solcher Zellen anheften und so als Tumormarker fungieren.
Die Zellmembran stülpt sich anschließend ein und schleust Antikörper und Zellgift nach innen. Dort spaltet ein spezifisches Enzym die Verbindung zwischen Antikörper und Zellgift und setzt so den Wirkstoff frei. Das Zellgift heftet sich an spezielle Eiweißmoleküle in der Zelle, blockiert diese und verhindert so die weitere Teilung der kranken Krebszelle. Der Tumor stirbt ab. Durch die Membran kann das Zellgift auch in benachbarte Tumorzellen wandern und dort ebenfalls seine Wirkung tun.
Die größte Herausforderung dieses Antikörper-Wirkstoff-Konjugats dabei: Es gelangt zuerst als Infusion in die Blutbahn und muss während des Transports im Körper stabil bleiben. Erst wenn der Antikörper an der Krebszelle andockt, darf sich das Gift lösen und damit aktiviert werden. Unterschiedliche Antikörper-Wirkstoff-Kombinationen werden derzeit auf ihre mögliche Funktionsfähigkeit im menschlichen Organismus getestet. Schon in den kommenden Jahren rechnen die Biochemiker von Bayer mit ersten Tests in der Krebsbehandlung.
© Bayer AG 2011
Titandioxid zur Luftreinigung in Innenräumen
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Infomercial der Sto AG
class=”intro”>Seit langem ist bekannt, dass Titandioxid an seiner Grenzschicht mit der Luft organische Materie zersetzt. Professor Dr. Horst Kisch von der Universität Erlangen hat Titandioxid so modifiziert, dass der Effekt nicht nur mit hochenergetischer Ultraviolettbestrahlung, sondern bereits mit diffusem Tageslicht funktioniert. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen hat die Sto AG eine Wandfarbe mit integriertem Luftreiniger entwickelt.
Seit mehreren Jahren forscht der Chemiker und Bioniker Horst Kisch am Erlanger Institut für Anorganische Chemie an Titandioxid. In diesem Infomercial der Sto AG erklärt er, wie der chemische Prozess der Luftreinigung durch Titanoxid grundsätzlich funktioniert und welche Leistungen für die Luftreinigung er erbringen kann. Selbst Bakterien und organische Verbindungen lassen sich mit Titandioxid in Kohlendioxid und Wasser unschädlich machen.
Diese Methode aus der Natur hat die Sto AG aufgegriffen und daraus eine Wandfarbe aus Titandioxid entwickelt. Sie dient als Luftreiniger – wobei vor allem Geruchsstoffe in Innenräumen abgebaut werden – und verbessert so das Raumklima.
© Sto AG 2011
Wie Zellen mit ihrer Umgebung wechselwirken
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Informatikerin Dr. Verena Wolf will mittels Stochastik biologisches Verhalten entschlüsseln
Die Stochastik beschäftigt sich mit der Beschreibung und Untersuchung von Phänomenen in der Natur, die durch den Zufall gesteuert sind. Dazu gehört das Würfeln, aber auch die Steuerung des Verhaltens von Lebewesen. Genau daran arbeitet die Informatikerin Dr. Verena Wolf an der Uni des Saarlandes. Fernziel ist die Computersimulation biologischer Prozesse.
Weltweit suchen Biochemiker nach neuen Medikamenten und Wirkstoffen gegen Viren, Bakterien und andere Krankheitserreger. Die Bekämpfung von Epidemien, die sich durch den modernen Luftverkehr innerhalb kürzester Zeit über die ganze Welt verbreiten können, fordert die Wissenschaftler verstärkt, Wirkstoffe in immer kürzerer Zeit bereit zu stellen.
Die Informatik soll in dieser biologischen Forschung künftig verstärkt helfen. Dies ist die Vision von Verena Wolf vom Informatik-Exzellenzcluster in Saarbrücken. Die Nachwuchswissenschaftlerin beschäftigt sich mit der Simulation biochemischer Reaktionen. Früher galt das einfache Prinzip „Ursache und Wirkung“ – „Aktion und Reaktion“. Aber die Biologie weiß heute, dass sich weder komplexe Viren noch die einzelligen Bakterien so eindeutig verhalten. Daher setzt man auf stochastische Modelle, die mit dem mathematisch beschreibbaren Prinzip der Wahrscheinlichkeit operieren. Im Augenblick arbeitet die Informatikerin daran, das Verhalten einee menschlichen Zelle mit Hilfe eines solchen stochastischen Programms zu simulieren.
Künftig können solche Simulationen einen wichtigen Beitrag in der Forschung leisten, da sie Vorteile gegenüber dem realen biologischen Experiment haben. Sie brauchen keine aufwändige Versuchsanordnung, sparen der Forschung damit zuerst einmal Geld und Zeit. Neben diesem quantitativen Effekt eröffnet sich mit Computersimulationen aber auch die Möglichkeit zu neuartigen biologischen Experimenten, die in der Realität aus unterschiedlichen Gründen nicht durchführbar sind. Für die biologische Grundlagenforschung bieten sie daher einen unschätzbaren Wert.
© Universität des Saarlandes 2011
Tabakblätter als Arzneimittel
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Pflanzen bieten gute Skalierung für die Produktion von Biopharmaka
Heute werden Biopharmaka, biochemisch erzeugte medizinische Präparate, aus tierischen Zellen oder Bakterien gewonnen. Am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie suchen Forscher nach pflanzlichen Ausgangsstoffen für die Produktion von Proteinen und sind bei den Tabakblättern fündig geworden.
Tabak, vor allem als Suchtmittel bekannt, testen Forscher am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Ökologie, kurz IME, auf Ihre Brauchbarkeit als Biopharmazeutikum. In Aachen ist es Dr. Stefan Schillberg, Dr. Jürgen Drossard und Dr. Thomas Rademacher jetzt gelungen, aus Tabakblättern einen HIV-spezifischen Antikörper zu entwickeln.
Im Gegensatz zum Einsatz tierischer Zellen bringt die Nutzung des pflanzlichen Ausgangsmaterials einen erheblichen Vorteil für die künftige Herstellung: Die großtechnische Produktion ist aus Pflanzen deutlich einfacher zu skalieren. Die Reportage von HYPERRAUM.TV zeigt, wie das Verfahren in einer Pilotanlage am IME funktioniert und wie dabei über die Erzeugung einer transgenen Tabakpflanze ein als medizinischer Wirkstoff nutzbares Protein entsteht.
© Fraunhofer-Gesellschaft 2011
Wenn Kautschuk zu Keramik wird
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Infomercial der Wacker Chemie AG
Herkömmliche Kabel sind brennbar, das heißt, dass sie im Fall eines Brandes Kurzschlüsse verursachen und damit den Brand sogar weiter ausbreiten können. Neue Siliconkautschuke weisen jetzt den Weg zu Sicherheitskabeln für den breiten Anwendungsmarkt.
Bei sogenannten Sicherheitskabeln ist die Funktionsfähigkeit durch einen isolierenden Kabelmantel auch während eines Brandes gewährleistet. Bis vor kurzem konnten solche Kabel wegen hoher Produktionskosten nur als teure Sonderanfertigungen hergestellt werden. Der breite Einsatz im Fahrzeug- oder Werkzeugbau blieb ihnen daher verschlossen. Seit kurzem lassen sich neuartige Siliconkautschuke mit besonderen Fähigkeiten einfach auf den Kupferleiter aufbringen. Auch dieser Kautschuk-Schutzmantel „verbrennt“ zwar, allerdings entsteht keine Asche, sondern der Kautschuk verwandelt sich dabei in eine sehr harte Keramikschicht, die selbst bei Temperaturen um 1000 Grad Celsius noch ausreichend elektrisch isolierend wirkt.
Sicherheitskabel dieser Art eignen sich für den Einsatz auf Ölplattformen ebenso wie in der Fahrzeugtechnologie. Das Infomercial der Wacker AG zeigt die Herstellung dieser innovativen Sicherheitskabel für den breiten Markt.
© Wacker Chemie AG 2011
