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Aktuelle Berichte aus der Chemie



Artefakt
Voltammetrische Altersbstimmung

Altersbestimmung per Elektrode: Voltammetrie von Mikropartikeln zur Datierung archäologischer Artefakte aus Kupfer und Bronze.

Abbildung: Forscher stellten in der 'Angewandten' ein elektroanalytisches Verfahren zur Datierung von Artefakten aus Kupfer und Bronze vor, das auf der Voltammetrie von Mikropartikeln basiert. Es vergleicht verschiedene Korrosionsprodukte, die sich über lange Zeiträume bilden.

[Bildquelle: Angewandte Chemie, Wiley-VCH]



Iodomethanmolekül
Wann ist ein Molekül ein Molekül?

Mit ultrakurzen Röntgenblitzen hat ein internationales Forscherteam Elektronensprünge in explodierenden Molekülen beobachtet. Die Untersuchung zeigt, bis zu welcher Entfernung ein Ladungstransfer zwischen den beiden Bruchstücken eines Moleküls stattfindet.

Abbildung: Künstlerische Darstellung eines explodierenden Iodomethanmoleküls mit seinen Elektronen [Bildquelle: SLAC National Accelerator Laboratory].



Juwelwespe Ampulex compressa
Juwelwespe nutzt dreifachen Schutzschild

Ein 'Zwiebelprinzip' zur Abwehr schädlicher Mikroorganismen.

Abbildung:

Regensburger Forscher haben eine komplexe Strategie zur Verteidigung gegen schädliche Mikroorganismen bei Larven der Juwelwespe Ampulex compressa entdeckt.

[Bildquelle: Universität Regensburg]



Faltungsgleichgewicht
Hydratwasser entscheidend für Proteinstabilität

Die Arbeitsumgebung beeinflusst die Proteineigenschaften: Wasser als wichtiger Vermittler zwischen Protein und Umgebung.

Abbildung: Schematische Darstellung des Faltungsgleichgewichts zwischen biologisch aktiver und denaturierter Struktur in verdünnter und konzentrierter (rechts) Lösung [Bildquelle: RESOLV].



Formaldehyd kann DNA und Proteine vernetzen
DNA und Proteine fatal verknüpft

Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München haben ein Enzym entdeckt, welches die Proteinkomponente der DPCs (DNA-protein crosslinks) zerstören kann.

 

Abbildung:

Formaldehyd kann DNA und Proteine vernetzen.

Das neu entdeckte Reparaturenzym Wss1 zerlegt den Proteinanteil von DNA-Protein-Vernetzungen, sodass Zellen die Replikation erfolgreich beenden können.

[Illustration: Stefan Jentsch / Copyright: MPI für Biochemie].



Enzym Dejodase
Deiodase: Neues zu Struktur und Mechanismus

Am Gaspedal des Stoffwechsels: Forscher haben die Struktur und den Mechanismus eines wichtigen Enzyms entschlüsselt, mit dem die Körperzellen ihren Schilddrüsenhormonspiegel steuern.

Abbildung: Das Enzym Dejodase (grün) und das Hormon Thyroxin (gelb) mit seinen vier Jod-Atomen (violett), wovon eines im Verlauf der Reaktion spezifisch entfernt wird.

[Grafik: Clemens Steegborn/Universität Bayreuth]



Goldcarbenkomplex
Leuchtend smaragdgrünen Goldcarben-Komplex isoliert

Heidelberger Chemikern gelingt es, eine hochreaktive Kohlenstoff-Gold-Verbindung mit erstaunlicher Stabilität zu isolieren.

Abbildung:

Die Au=C-Doppelbindung im Goldcarbenkomplex ist die Bindung zwischen dem großen goldenen Atom in der Mitte und dem leicht grünlich gefärbten Atom darunter.

Die Position der Atome wurde mit Hilfe einer Einkristall-Röntgenstrukturanalyse ermittelt.

[Bildquelle, Copyright: Matthias Hussong und Bernd F. Straub, Universität Heidelberg]



Pyridomycin
Pyridomycin - Grundgerüst für neue Tuberkulose-Wirkstoffe

ETH-Forschende haben nun ein Grundgerüst für neue Tuberkulose-Medikamente zum Patent angemeldet.

Abbildung: Ausschnitt aus der Strukturformel des Pyridomycins, einem Cyclodepsipeptid mit antimikrobiellen Eingenschaften.

[Bildquelle: Internetchemie]



Prozentualer Anteil der Silberbeschichtung
Silberpartikel in der Waschmaschine

Nanobeschichtungen setzen kaum Nanopartikel frei. Eine überraschende Erkenntnis, die die künftige Analyse und den Umgang mit Silber-Textilien verändert.

Abbildung:

Prozentualer Anteil der Silberbeschichtung, der in einem Waschgang ausgewaschen wurde (blau) und Nanopartikel-Anteil (rot).

[Bildquelle: EMPA]



Künstliche Flimmerhärchen
Molekulare Flimmerhärchen

Kieler Forscher entwickeln Nano-Transportsystem, das aus künstlichen, molekularen 'Flimmerhärchen' besteht.

Abbildung:

Künstlerische Darstellung von Pantoffeltierchen mit künstlichen Flimmerepithelen; die Moleküle haften mit 'Saugnäpfen' an einer Oberfläche und schlagen durch Licht angeregt nach einer Seite.

[Abbildung/Copyright: Herges]



Polymer-Aktuator
Biomimetischer Polymer-Aktuator reagiert auf Lösemittel

Eine Haut lässt die Muskeln spielen: Forscher haben eine Membran hergestellt, die sich sehr schnell aufrollt, wenn sie in Kontakt mit den Dämpfen organischer Lösungsmittel wie etwa Aceton kommt.

Abbildung: Ein Bewegungstalent - Dank der Poren und ihrer chemischen Struktur rollt sich die Membran aus einem ionischen Polymer schneller und kräftiger auf als vergleichbare Aktuatoren.

[Bildquelle: MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung]



Eisenkatalysator
Neue Eisenkatalysatoren für die Aminsynthese

Inspiriert durch die Natur: Neue Eisen-Komplexe für die Herstellung von Nylon.

Abbildung: Ein Eisenkatalysator für die Amin- und Nitrilsynthese, entwickelt im Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT Rostock).

[Bildquelle: LIKAT]



Hsp90 und P23
Ein Teamplayer in der Zelle: Hsp90

Neue Einblicke in die Energiegewinnung des Hitzeschock-Proteins Hsp90.

Viele Enzyme funktionieren nur mit einer Art Co-Trainer. Wie diese Zusammenarbeit im Detail aussehen kann, zeigen Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) mit einer neuen Methode exemplarisch am Hitzeschock-Protein Hsp90.

Abbildung:

Interaktion von Hsp90 und P23 zur Energiegewinnung aus ATP.

[Bildquelle: Björn Hellenkamp / TUM]



Struktur des Calcium-Ventils
Ein Calcium-Sicherheitsventil für Zellen

Membranprotein könnte neues Ziel für Krebsmedikamente sein.

Auf der Suche nach neuen Behandlungsmöglichkeiten hat ein internationales Wissenschaftlerteam die genaue Struktur eines neuen Ziels für Krebsmedikamente entschlüsselt: ein Membranprotein, das den Calcium-Spiegel in der Zelle reguliert.

Abbildung: Innere Struktur des Calcium-Ventils.

[Bildquelle: NYCOMPS]



Proteine der Amt-Familie
Rhesus-Proteine verladen Ionen, nicht Gas

An Hand synthetischer Lipidvesikel zeigen Biochemiker, wie Membranproteine Ammonium transportieren.

Abbildung: Die Proteine der Amt-Familie transportieren Ammonium durch die Lipidmembran der Zelle.

[Bildquelle: Susana Andrade]



Bleistress bei Pflanzen
Bleiabsorption von Pflanzen

Wie Pflanzen auf Blei als Schadstoff reagieren.

Abbildung: Untersuchungen mit der neuen bleihaltigen Nährflüssigkeit.

Bei einigen Mutanten der Schotenkresse ist die Entgiftung gestört, wodurch das Wachstum der Wurzeln beeinträchtigt wird.

[Bildquelle, Grafik: Lehrstuhl für Pflanzenphysiologie der Universität Bayreuth]



Methanquellen
Methionin: Methanquelle der Pflanzen

In Pflanzen entsteht das Treibhausgas aus der Aminosäure Methionin.

Abbildung: Für das Treibhausgas Methan gibt es in der Natur mehr Quellen, als lange Zeit bekannt war. Wie ein Forscherteam nun herausgefunden hat, entsteht Methan in Pflanzen aus der Aminosäure Methionin [Bildquelle: MPI für Chemie].



Schlüsselaromen der Lebensmittel
Geruchscode von Lebensmitteln entschlüsselt

Wissenschaftler kartieren molekulare Duftstoffsignaturen von Lebensmitteln.

Abbildung:

Die typische Duftnote von Lebensmitteln wird von circa 230 Schlüsselaromen kodiert, von denen etwa 3 bis 40 im Zusammenspiel den charakteristischen Duft ausmachen.

[Bild: A. Dunkel, Ch. Sturz / TUM].



Dr. Sonja Endres und Dr. Kai Schulz
Schlüsselrolle: Marine Bakterien in globalen Stoffkreisläufen

Zwei Studien von Forschern des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zeigen, wie das zusätzlich eingetragene Kohlendioxid einerseits das Wachstum mariner Bakterien und den Abbau organischen Materials in der Deckschicht fördert.

Abbildung: Dr. Sonja Endres und Dr. Kai Schulz nehmen Proben aus einem Mesokosmos.

[Foto: Scarlett Sett, GEOMAR]



Emergenz-Falle
Fehlendes Puzzleteil im Kohlenstoffkreislauf entdeckt

Zuckmücken und Blätter transportieren Kohlenstoff zwischen Wasser und Land.

Abbildung:

Zum Einfangen der schlüpfenden Zuckmücken nutzen die Wissenschaftler sogenannte Emergenz-Fallen. Die Fänge wurden dann im Labor bestimmt und ausgewertet.

[Foto, Bildquelle: IGB]



Roter LED-Leuchtstoff
LED-Leuchtstoffe: Neues Rot für ein schöneres Weiß

LMU-Chemiker entwickeln einen neuartigen roten Leuchtstoff, der weiße LED-Lampen heller macht.

Abbildung: Der neu entdeckte rote Leuchtstoff verbessert die Farbwiedergabe weißer Leuchtdioden.

[Foto, Quelle: Arbeitsgruppe Professor Wolfgang Schnick, LMU]



Süßeste Rechenmaschine der Welt
Der süßeste Computer der Welt

Chemiker der Universität Jena lassen fluoreszierende Zuckersensoren 'rechnen'.

Abbildung: Chemiker der Universität Jena nutzen fluoreszierende Zuckersensoren zum rechnen. Ihren "Zucker-Computer" stellen sie in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift 'Angewandte Chemie' vor.

[Bildquelle, Foto: Jan-Peter Kasper/FSU]



Eintrag der Chemikalien
Chemikalien-Belastung europäischer Gewässer

Eine großflächige Studie zeigt, dass die ökologischen Ziele der Wasserrahmenrichtlinie vermutlich verfehlt werden: Die Europäischen Gewässer sind stärker durch Chemikalien belastet als bislang angenommen.

Abbildung:

Der Eintrag der Chemikalien in die Gewässer erfolgt zu einem erheblichen Teil durch die Landwirtschaft. Pestizide stellen mit Abstand die stärkste Belastung für die Gewässer dar.

[Foto: André Künzelmann, UFZ].



Disulfatierte Iduronsäure
Eine Zuckerverbindung gegen Atemnot

Für einen Wirkstoff gegen Asthma gibt es einen neuen, vielversprechenden Kandidaten: Ein einfaches synthetisches Molekül auf Basis eines Zuckers hemmt wirkungsvoll die Entzündung der Bronchien, die bei der Atemwegserkrankung auftritt – und zwar in einem früheren Stadium als derzeit gebräuchliche Asthma-Medikamente.

Abbildung: Disulfatierte Iduronsäure schließt sich mit dem Chemokin CCL20, einem Signalprotein, zusammen.

[Bildquelle, Grafik: C. Rademacher].



Weinfässer
Sultitfreier Wein

Damit Wein nicht verdirbt, setzen viele Kellereien Schwefeldioxid zu. Im Wein gelöste Sulfite können jedoch Allergien hervorrufen.

Ein alternatives physikalisches Verfahren, um Wein ohne oder mit deutlich reduzierter Sulfit-Zugabe haltbar zu machen, entwickelt ein internationales Konsortium in dem von der EU geförderten Projekt 'PreserveWine-DEMO', an dem auch das Fraunhofer IGB beteiligt ist.

[Bildquelle: © Fraunhofer IGB]



Knöllchenbakterien
Eine Millionen Jahre alte Symbiose: Stickstofffixierung

Ein internationales Expertenteam hat herausgefunden, dass bereits in einem sehr frühen Evolutionsschritt die Grundlage für alle Symbiosen zwischen Pflanzenarten und Stickstoff-fixierenden Bakterien gelegt wurde.

Abbildung:

Stickstoff-Fixierung von Pflanzen; Knöllchenbakterien an Pflanzenwurzeln.

[Bildquelle: Max-Planck-Institut für Biogeochemie]



Antibakterielle Nanodiamant-Typen
Mit Nanodiamanten gegen Bakterien

Materialwissenschaftler aus Bremen und Stanford identifizieren Nanodiamanten als effektive Bakterienkiller. Über ihre Forschungsergebnisse haben sie einen Beitrag in der Fachzeitschrift 'ACS Nano' veröffentlicht.

Abbildung: Die farbigen Partikel symbolisieren unterschiedliche Nanodiamanttypen, die an Bakterienzellen (grau) binden und diese töten.

[Bildquelle, Grafik: Rezwan]



Molekülorbital im Realraum
Einmaliger Einblick ins Molekül

Prozesse, die auf atomarer Größenskala ablaufen, lassen sich nur mit den Gesetzen der Quantenmechanik genau beschreiben. Physikern der Universität Würzburg ist es jetzt erstmals experimentell gelungen, den Zustand eines solchen quantenmechanischen Systems vollständig zu erfassen.

Kombiniert mit den Messergebnissen der Aufenthaltswahrscheinlichkeit gewinnen die Physiker somit ein Bild, das einem Schnitt durch ein Molekülorbital im Realraum gleicht. Und wer das Molekülorbital kennt, kennt gleichzeitig auch die Eigenschaften des Moleküls.

Abbildung: Ein Bild, das einem Schnitt durch ein Molekülorbital im Realraum gleicht, war bislang experimentell nicht zu gewinnen. Physiker der Uni Würzburg haben es jetzt möglich gemacht.

[Bildquelle, Grafik AG Schöll]



Spektroskopie an Heusler-Schichten
Spinpolarisation bei Raumtemperatur

Material der Zukunft: Durchbruch für Informationstechnologie auf Basis von Heusler-Materialien.

Abbildung:

Prinzip-Darstellung der Spin-aufgelösten Photoemissionsspektroskopie an dünnen Heusler-Schichten.

[Bildquelle: Martin Jourdan, JGU].



Atovaquon Zielprotein
Wirkungsweise von Atovaquon

Medikament gegen Malaria verbessern: Freiburger Strukturbiologen erklären auf molekularer Ebene, wie das Mittel Atovaquon gegen den Erreger der Krankheit wirkt.

Abbildung: Wirkstoffmolekül in der Tasche; die Darstellung zeigt, wie Atovaquon an sein Zielprotein bindet.

[Bildquelle, Grafik: Dominic Birth, Carola Hunte].



Ionenlösung
Fließendes Wasser energetisiert Mineralien

Die elektrische Ladung mineralischer Oberflächen verändert sich in fließendem Wasser – die Erkenntnis ist auch für das Verständnis geologischer Prozesse relevant.

[Bildquelle: Grübelfabrik/Max-Planck-Institut für Polymerforschung]



Einzelmolekül-Magnet
Elektrische Manipulation von Kernspins

Ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum Quantencomputer ist Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit Partnern aus Frankreich gelungen: An einem Einzelmolekül-Magneten demonstrierten die Wissenschaftler, wie sich Kernspins mit elektrischen Feldern manipulieren lassen.

Abbildung: Einzelmolekül-Magnet, bestehend aus Metallion und kontaktierenden organischen Molekülen, zwischen Elektroden. Die Kernspinzustände (farbige Kreise) lassen sich elektrisch manipulieren und auslesen [Bildquelle: C. Grupe, KIT].





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Stand: 20. Juli 2014

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