31.03.2009 von PaulWutz.

Heute im Kurzinterview: Herr Helmut Müller, Mitgründer und Geschäftsführer der PENTA GmbH, zum Thema “Hochschulkooperation”.

Die PENTA GmbH ist eines der führenden Unternehmen für robuste, kompakte und lüfterlose PC-Technologie. Sie hat ihre Zentrale in Puchheim und unterhält Niederlassungen in Deggendorf, Düsseldorf und im Schweizerischen Eschenbach.

Frage 1: In welchen Bereichen haben Sie bereits mit Hochschulen zusammengearbeitet beziehungsweise kooperieren Sie aktuell?

Helmut Müller: “Hier sind zwei Hochschulen zu nennen: Die Fachhochschule Deggendorf und die Universität Passau. In Passau haben wir am Stipendienprogramm des Forschungscampus Informatik teilgenommen sowie erste Kontakte auf dem Gebiet ‘Eingebettete Systeme’ geknüpft. Mit der FH Deggendorf kooperieren wir bereits seit vielen Jahren im Bereich einschlägiger Diplomarbeiten.”

Frage 2: Welche Formen der Zusammenarbeit mit Hochschulen planen Sie beziehungsweise würden Sie sich von den Hochschulen wünschen?

Helmut Müller: “Es wäre für uns sehr interessant, wenn Hochschulen bei Wärme- und Materialthematiken eingebetteter PC-Technologie aktiv auf uns zugehen und uns als Mittelständler mit langjähriger Industrieerfahrung in Forschungsprojekte einbinden würden. So könnten wir zum beiderseitigen Nutzen Theorie und Praxis verbinden.”

Externer Link: www.penta.de
 

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30.03.2009 von PaulWutz.

Pressemitteilung der Universität Stuttgart vom 23.03.2009

Kooperationsprojekt von Opel, Bosch und Uni Stuttgart

Rüsselsheim/Stuttgart – Nach zweijähriger Forschung und Entwicklung stellt die Universität Stuttgart ein Fahrzeug mit Erdgas-Hybridantrieb vor. In einem Opel Astra Caravan hat ein Forschungsteam unter der Leitung der Adam Opel GmbH erstmals systematisch das CO2-Reduktionspotenzial eines hubraumkleinen Erdgas-Turbomotors und des Elektroantriebs kombiniert. Weitere Partner in dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekt waren die Robert Bosch GmbH, das Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) der Universität Stuttgart sowie das Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS).

Das Forschungsfahrzeug verfügt bei einer CO2-Emission von unter 90 Gramm/Kilometer über ein Start-Stopp-System, eine Rückgewinnung der Bremsenergie und einen von der Universität Stuttgart entwickelten, vorausschauenden Hybridkoordinator. Dieser nutzt die im Fahrzeug vorhandenen Sensoren und ein GPS-Signal zur Erkennung von Fahrstreckenprofilen und speichert diese ab. Bei wiederholtem Fahren auf einer Strecke, zum Beispiel dem täglichen Weg zur Arbeit, wird diese Information zur Optimierung des Energiemanagements und damit zur Reduzierung des Verbrauchs genutzt. Der Einliter-Dreizylindermotor des Astra-Forschungsfahrzeugs kombiniert niedriges Gewicht und geringe innere Reibung mit der hohen Klopffestigkeit von Erdgas oder Biogas. Durch eine Abgas-Turboaufladung wurde die Leistung von 44 auf 71 Kilowatt und das Drehmoment von 80 auf 160 Newtonmeter gesteigert.

Die Universität Stuttgart entwickelte eine spezielle Motorabstimmung, um das kompakte Erdgas-Turbotriebwerk und den von Bosch bereitgestellten Elektromotor  in Hybrid-Konfiguration zu betreiben. Letzterer ermöglicht dank 35 Kilowatt Leistung und 160 Newtonmeter Drehmoment auch den rein elektrischen Fahrbetrieb sowie eine Drehmoment-Unterstützung in der Beschleunigungsphase des Fahrzeugs, das damit beeindruckende Fahrleistungen erzielt.

Externer Link: www.uni-stuttgart.de

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27.03.2009 von PaulWutz.

Presseinformation der Max-Planck-Gesellschaft vom 25.03.2009

Kohlenhydrate lassen sich nun vollautomatisch und viel schneller herstellen

Kohlenhydrate machen nicht nur satt, sie dienen auch als Grundlage für neue Impfstoffe. Die Stoffe herzustellen und als Impfstoffe zu testen wird nun deutlich leichter - dank eines automatischen Synthesizers, den Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung entwickelt haben. Das neue Gerät haben die Forscher gerade auf der 237. nationalen Tagung der American Chemical Society vorgestellt. Es stellt beliebige Kohlenhydrate aus einzelnen Zucker-Molekülen her. Da Kohlenhydrate auf den Hüllen von Krankheitserregern sitzen, bieten sie dem Immunsystem einen Angriffspunkt und eignen sich als Impfstoffe, um das Immunsystem auf die Mikroben abzurichten. Fast ein Dutzend Impfstoff-Kandidaten unter anderem gegen den Malaria-Erreger haben die Forscher bereits identifiziert und mit der neuen Apparatur hergestellt.

Kartoffeln, Reis und Nudeln verdanken ihren Nährwert der Stärke, einem Kohlenhydrat aus vielen aneinanderhängenden Zucker-Molekülen. Weitverzweigte Kohlenhydrate können aber auch die Basis für neue Impfstoffe und Medikamente gegen Malaria, HIV und eine Reihe anderer Krankheiten bilden. Auf der 237. Tagung der American Chemical Society in Salt Lake City hat Peter H. Seeberger, Direktor am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, einen vollautomatischen Kohlenhydrat-Synthesizer, eine Synthese-Anlage für Kohlenhydrate, vorgestellt und erhielt dafür den Claude S. Hudson-Preis für Kohlenhydratchemie der American Chemical Society. Mit diesem Gerät lassen sich auch komplexe Moleküle aus vernetzten Zuckermolekülen gezielt in wenigen Stunden herstellen. Mit der bislang gebräuchlichen Technik dauerte das Monate oder gar Jahre.

“Unsere automatische Synthese-Anlage bietet derzeit die konkurrenzlos schnellste Methode, um komplexe Kohlenhydrate herzustellen”, sagt Peter Seeberger, der die Entwicklung leitet. “Da es bislang keine effizienten Verfahren dafür gab, hatten Biologen und Mediziner mit Kohlenhydraten ein Problem.” Oft hätten sie die Arbeit daran sogar aufgeben müssen, weil sie keine Geräte kaufen konnten, um die Stoffe zu produzieren. “Es war entnervend”, klagt Seeberger - und hat Abhilfe geschaffen.

Ein ähnliches Problem hatten Wissenschaftler, die DNA-Moleküle oder Proteine herstellen wollten, vor Jahrzehnten - ehe automatische DNA- und Protein-Synthesizer erfunden wurden. Diese Geräte revolutionierten die Genetik und die Proteomik. Dieselbe Wirkung könnte der Kohlenhydrat-Synthesizer auf den Gebieten der Glykochemie und Glykobiologie haben, die nach Glykanen oder Zuckern, den Bausteinen der Kohlenhydrate, benannt sind. Die beiden Forschungsfelder ziehen derzeit das Interesse von immer mehr Forschern auf sich.

Wie Perlen auf einer Kette

Bereits 2001 präsentierte Seeberger, der seit Beginn des Jahres am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam arbeitet, einen Prototypen, den er am Massachusetts Institute of Technology entwickelt hatte. An der ETH Zürich entwickelte sein Team das Gerät weiter. Nun warten die Wissenschaftler mit einer Version auf, die vollautomatisch und daher sehr schnell brauchbare Mengen auch von bislang kaum zugänglichen Kohlenhydraten produziert. Wer das neue Gerät betreiben will, muss außerdem kein Experte in der Kohlenhydrat-Synthese mehr sein.

Die Ketten oder Netze aus Zuckermolekülen sind wegen ihrer komplizierten, verzweigten Struktur schwierig herzustellen. Daher arbeiten Wissenschaftler heute mit Molekülen, die sie aus der Natur isoliert haben, statt die Moleküle mühevoll Schritt für Schritt zu synthetisieren. “Wir stellen die Stoffe jetzt chemisch her”, erklärt Seeberger: “Der automatische Synthesizer reiht einzelne Zucker, die Bausteine der Kohlenhydrate, wie Perlen einer Kette aneinander.”

Kohlenhydrate spielen eine entscheidende Rolle im Immunsystem, vor allem in der körpereigenen Abwehr gegen krankheitserregende Viren und Bakterien. Die meisten dieser Mikroben tragen charakteristische Kohlenhydrat-Marker auf ihrer Oberfläche. Diese Kohlenhydrate erkennt das Immunsystem als fremde Stoffe und erzeugt mit Antikörpern eine Immun-Antwort, um die Infektion zu bekämpfen. Oft dauert es jedoch recht lange, manchmal zu lange, ehe diese Immun-Antwort erfolgt.

2010: klinische Studien mit Malaria-Impfstoff

“Impfstoffe trainieren das Immun-System, spezielle Moleküle auf der Oberfläche eines infektiösen Organismus zu erkennen und schneller zu reagieren”, erklärt Seeberger: “Mit dem Synthesizer können wir nicht nur eine, sondern gleich viele dieser Kohlenhydrat-Strukturen eines bestimmten Organismus herstellen.” Diese werden dann darauf getestet, ob sie gegen die Mikrobe schützen können. Synthetische Kohlenhydrate, die einen Schutz versprechen, kommen als Grundlage neuer Impfstoffe in Frage.

Erst kürzlich entdeckte Seebergers Team auf diese Weise auf der Hülle des Malaria-Erregers P. falciparum ein Kohlenhydrat, mit dem sich der Parasit Zugang zu menschlichen roten Blutkörperchen verschafft. Mit dieser Entdeckung klärte das Team das Geheimnis auf, wie die Infektion erfolgt. Mit dem Kohlenhydrat-Synthesizer hat die Gruppe nun einen Impfstoff entwickelt, der in ersten klinischen Studien ab 2010 getestet werden soll.

“Nach meinem Wissen ist unser Impfstoff der erste, der eine Malaria-Erkrankung verhindern könnte”, sagt Seeberger. Denn er arbeitet nach einem anderen Mechanismus als bislang verfolgte Ansätze. Der Kohlenhydrat-Impfstoff tötet den Malaria-Parasiten nicht, sondern unterbindet seine krankmachende Wirkung. Die Antikörper blockieren die Zucker-Strukturen auf der Oberfläche des Erregers, sodass dieser nicht mehr in die roten Blutkörperchen eindringen und eine Anämie hervorrufen kann.

Fast ein Dutzend neue Impfstoffe

Diesen Kohlenhydrat-Impfstoff wird Seebergers Gruppe mit einem herkömmlichen, protein-basierten Impfstoff kombinieren und so einen konjugierten Impfstoff schaffen. Dieser sollte sich auch am besten eignen, um Kinder unter zwei Jahren zu immunisieren, die unter einer Malaria-Infektion besonders leiden.

Neben dem Malaria-Impfstoff haben Peter Seeberger und seine Mitarbeiter bereits fast ein Dutzend anderer Substanzen identifiziert, die das Immunsystem stimulieren und sich nun in klinischen Studien beweisen sollen. Darunter auch Impfstoffe gegen den Aids-Erreger HIV oder Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind.

Den Kohlenhydrat-Synthesizer, der dies erst möglich macht, wird Seeberger mit dem Start-up-Unternehmen Ancora Pharmaceuticals auf den Markt bringen, das seinen Sitz in Medford, Massachusetts hat. Das neue Gerät löst jedoch nur eines der beiden großen Probleme, die Peter Seeberger in der Glykobiologie sieht: den Bau der komplexen Moleküle. “Das andere Problem ist wie in der Genomik, etwa beim Human-Genom-Projekt, oder der Proteomik die Sequenzierung”, sagt Seeberger. Denn schließlich müssen die Glykobiologen dem Synthesizer vorgeben, zu welcher Struktur er die einzelnen Zucker-Moleküle verknüpfen soll. Und diese Strukturen lassen sich bislang nur mit relativ großem Aufwand bestimmen.

“Wir hoffen aber, dass unser Synthesizer in der Kohlenhydrat-Forschung eine ähnliche Entwicklung anstoßen wird wie der erste automatische DNA-Synthesizer in der Genetik und Biotechnologie”, sagt Seeberger. Nachdem sich DNA nämlich effizient aufbauen ließ, wurden auch die Methoden der DNA-Sequenzierung immer leistungsfähiger. [PH]

Externer Link: www.mpg.de

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25.03.2009 von PaulWutz.

Pressemitteilung der Universität Bonn vom 23.03.2009

Neues Forschungsprojekt zum kontrollierten Fluss von Anregungsenergie in einzelnen Makromolekülen

Solarzellen erzeugen Strom, Laser verwandeln auf CDs gespeicherte Informationen in Musik, Sensoren an der Supermarktkasse scannen die Einkäufe. Bei all diesen Prozessen spielt die kontrollierte Abgabe oder Aufnahme von Anregungsenergie (z.B. in Form von Licht) eine Rolle. Chemiker der Universität Bonn haben sich in Zusammenarbeit mit Physikern der Universität Utah, USA, vorgenommen, das Wissen auf diesem Gebiet zu vertiefen. Ziel ist es, definierte optoelektronische Eigenschaften neuartiger Materialsysteme auf Molekülbasis zu designen. Die VW-Stiftung unterstützt das Forschungsvorhaben mit insgesamt 500.000 Euro.

In der Arbeitsgruppe des Bonner Chemikers Professor Dr. Sigurd Höger existiert das Know-how, Moleküle mit starrer, vorgegebener Struktur im Nanomaßstab aufzubauen. So stammt zum Beispiel ein Molekül in Form eines Speichenrades aus dem Lehrstuhl für „Organische Chemie komplexer Systeme“. In Zukunft wollen die Forscher Moleküle designen, die kontrolliert Anregungsenergie sammeln, weiterleiten und speichern können. Diese Erkenntnisse sind für Anwendungen in Lasern, der Photovoltaik sowie der Sensorik von Bedeutung.

Lichtsammlung in großen zyklischen Molekülen

„Wir wollen neue Wege finden, Licht einzufangen, um es dann als Anregungsenergie kontrolliert nutzbar zu machen“, erklärt Professor Dr. Sigurd Höger das Grundprinzip des Projekts. Dazu möchten die Chemiker Moleküle in Form einer Achse synthetisieren, auf der mehrere Reife sitzen. Die Reife sammeln das einfallende Licht und leiten die Anregungsenergie auf die Achse weiter. Dabei kann sie von Molekülen in der Umgebung abgefangen werden. Dies soll die Grundlage für zukünftige hochempfindliche Sensoren sein.

„Anschaulich ist dieser Effekt mit zwei Ballspielern zu vergleichen“, erklärt Höger. „Der Eine wirft den Ball, der Andere fängt ihn. Bleibt der Ball lange in der Luft, kann er aber leicht von anderen Fängern ‚entführt’ werden.“ Im Detail werden sowohl die Speicherung als auch die Abfang-Prozesse vom Projektpartner Professor Dr. John Lupton an der University of Utah untersucht.

Externer Link: www.uni-bonn.de

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23.03.2009 von PaulWutz.

Presseinformation der LMU München vom 23.03.2009

Genetische Risikofaktoren für plötzlichen Herztod gefunden

Ein internationales Wissenschaftskonsortium mit Dr. Arne Pfeufer vom Helmholtz Zentrum München an der Spitze hat im menschlichen Genom häufig vorkommende Genvarianten identifiziert, welche die elektrische Aktivität des Herzmuskels beim Menschen beeinflussen und damit in Zusammenhang mit Herzrhythmusstörungen und plötzlichem Herztod gebracht werden können. Darauf aufbauend wollen die Helmholtz-Wissenschaftler und ihre klinischen Partner weitere Erkenntnisse über die Mechanismen der Krankheitsentstehung und damit Perspektiven für Früherkennung und Therapie gewinnen. So sollen zunächst weitere Untersuchungen den Zusammenhang zwischen den neuen Genvarianten und dem plötzlichen Herztod bestätigen. “Wir wollen an einer großen Zahl von Patienten weitere Daten über das jeweilige individuelle genetische Risiko für Herzrhythmusstörungen sammeln und auswerten”, sagt der LMU-Mediziner Privatdozent Dr. Stefan Kääb, der ebenfalls maßgeblich an der Arbeit beteiligt war. (Nature Genetics online, 22. März 2009)

Zusammen mit Wissenschaftlern des internationalen Forschungskonsortiums QTSCD (QT-Interval-and-Sudden-Cardiac-Death) hat Dr. Arne Pfeufer vom Helmholtz Zentrum München zwölf Genvarianten gefunden, die für ein erhöhtes Risiko für Herzrhythmusstörungen und den plötzlichen Herztod stehen. Im Zusammenspiel mit weiteren, bisher nicht entdeckten Faktoren beeinflussen diese Genvarianten die Erregungsrückbildung des Herzschlags und erhöhen bzw. erniedrigen das Risiko für Herzrhythmusstörungen. Dafür untersuchten die Wissenschaftler die Elektrokardiogramme von mehr als 15.000 Personen aus Deutschland, Italien und den USA.

“Ein zweites Wissenschaftskonsortium, das QTGEN, ist zu nahezu identischen Resultaten gelangt wie wir”, hebt Pfeufer hervor.” So kann das Münchner Forscherteam um Professor Thomas Meitinger, Institutsdirektor am Helmholtz Zentrum München und Inhaber des Lehrstuhls für Humangenetik an der Technischen Universität München sowie Privatdozent Dr. Stefan Kääb, Oberarzt am Klinikum der Universität München, Campus Großhadern, gemeinsam mit seinen italienischen und amerikanischen Kollegen sicher sein, dass der Ansatz richtig war, und die Ergebnisse absolut zuverlässig sind.

„Als wichtiger Messwert für ein erhöhtes Risiko, Herzrhythmusstörungen zu bekommen, gilt dem Kliniker im EKG das QT-Intervall“, erklärt Kääb. Das QT-Intervall beschreibt die Zeitspanne, die nötig ist, um den elektrischen Impuls in die Herzkammern zu schicken und sich anschließend wieder aufzuladen. Ein verlängertes QT-Intervall kann - in Abhängigkeit von der Grunderkrankung - das Risiko für Herzrhythmusstörungen und den plötzlichen Herztod um das bis zu Fünffache erhöhen.

Die Wissenschaftler fahndeten dabei nicht nach seltenen Varianten, die nur wenige Menschen in sich tragen. Vielmehr richteten sie ihr Augenmerk insbesondere auf häufige Genvarianten, die in jedem Menschen Einfluss auf die Länge seines QT-Intervalls nehmen können. Sie erhöhen das persönliche Krankheitsrisiko nicht als Einzelgene, sondern vielmehr in ihrer individuellen Konstellation und im Kontext mit anderen Risikofaktoren wie Medikamenten oder einer Ischämie, wenn der Herzmuskel nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird.

“Diese Form der genomweiten Suche nach häufigen Varianten für verbreitete Krankheitsbilder erweist sich für uns als ein sehr erfolgversprechender Ansatz, in bislang gänzlich unbekanntem Terrain fündig zu werden”, beschreibt Meitinger die Methode. “Im Gegensatz zum Studium einzelner Gene bietet der genomweite Ansatz völlig neue Ansatzpunkte für die Erforschung so verbreiteter Krankheitsbilder wie dem plötzlichen Herztod.”

Die Bereitstellung gut untersuchter bevölkerungsbezogener Probandendaten aus der KORA-Studienplattform unter Leitung von Professor H.-Erich Wichmann, dem Direktor des Instituts für Epidemiologie am Helmholtz Zentrum München, bildete eine wesentliche Basis für die erfolgreiche Durchführung des Forschungsprojektes.

Die in Deutschland im Rahmen des Nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN) geförderte Studie entstand aus einer langjährigen engen Kooperation zwischen Humangenetikern, Kardiologen, Epidemiologen und Informatikern des Helmholtz Zentrums München, des Klinikums rechts der Isar der Technischen Universität München und des Klinikums der Universität München, LMU,Campus Großhadern. Partner des Helmholtz Zentrums München im QTSCD-Konsortium waren zudem Wissenschaftler der Heinz-Nixdorf Recall Studie in Essen sowie des Forschungszentrums Life & Brain der Universität Bonn. Die Leitung des Projekts hatte Professor Aravinda Chakravarti von der John Hopkins Universität in Baltimore.

In einem nächsten Schritt sollen weitere Untersuchungen den Zusammenhang zwischen den neuen Genvarianten und dem plötzlichen Herztod bestätigen. “Wir wollen an einer großen Zahl von Patienten weitere Daten über das jeweilige individuelle genetische Risiko für Herzrhythmusstörungen sammeln und auswerten”, sagt. Kääb. Gemeinsames Ziel der Helmholtz-Wissenschaftler und ihrer klinischen Partner ist es, dadurch weitere Erkenntnisse über die Mechanismen der Krankheitsentstehung und damit Perspektiven für eine verbesserte Risikoerkennung und erfolgreichere Therapie zu gewinnen.

Das Forschungsvorhaben wurde im Rahmen des Nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN) durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Hinzu kamen Mittel aus dem Investitionsfonds der Exzellenzinitiative der LMU sowie der französischen Leducq Foundation zur Bekämpfung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. (Helmholtz Zentrum München)

Publikation:
“Common variants at ten loci modulate the QT interval duration in the QTSCD Study”,
Pfeufer, A. et.al.
Nature Genetics online, 22. März 2009
DOI: 10.1038/ng362

“Common variants at ten loci influence QT interval duration in the QTGEN Study”,
Newton-Che, C, et.al.,
Nature Genetics online, 22. März 2009
DOI: 10.1038/ng.361

Externer Link: www.uni-muenchen.de

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