Lebenswissenschaften & Gesundheit

Ob zur Behandlung von Knochenbrüchen, als Zahnersatz oder als Herzschrittmacher – Metallimplantate sind aus der modernen Medizin nicht mehr wegzudenken. Sie müssen stabil bleiben und sich zugleich in das umgebende Gewebe integrieren. Ein innovativer Ansatz im Bereich der biologischen Implantate ist die Entwicklung von Titan-Magnesium-Hybridimplantaten, die die Vorteile beider Materialien vereinen, um leistungsfähigere Implantate zu schaffen. Titan wird aufgrund seiner hohen Festigkeit eingesetzt, während sich die Magnesiumkomponente mit der Zeit auflöst und das Knochenwachstum fördert. Solche Materialien haben das Potenzial, Metallimplantate zu revolutionieren.

Forschende aus Lund haben die Kristallin-Proteine der Augenlinse am MLZ untersucht. Mithilfe von Neutronen zeigten sie, dass sich makroskopische Eigenschaften überraschend gut mit einfachen Mischregeln vorhersagen lassen. Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in altersbedingte Veränderungen der Linse und eröffnen Perspektiven für die Erforschung von Krankheiten wie Alzheimer oder grauem Star.

Ein neu entwickelter Prototyp am FRM II macht die aufwendige Mikrostrahlentherapie erstmals auf nur eineinhalb Metern möglich. Bisher war die neue Strahlentherapie, die eine bessere Tumorkontrolle und zugleich weniger Nebenwirkungen ermöglicht als herkömmliche Verfahren, nur an sehr großen Teilchenbeschleunigern durchführbar und somit für die Klinik keine realistische Option. Die Linienfokus-Röntgenröhre, von der am FRM II der weltweit erste Prototyp gebaut wurde, könnte die Mikrostrahlentherapie erstmals in die klinische Anwendung überführen.

Um Krebspatientinnen und -patienten künftig zielgerichteter therapieren zu können, haben die Technische Universität München (TUM), das TUM Universitätsklinikum und ITM Isotope Technologies Munich SE einen Forschungsrahmenvertrag unterzeichnet. Damit wollen die Partner ihre Zusammenarbeit und die Beteiligung des Forschungsreaktors FRM II in den Bereichen Nuklearmedizin, Radiopharmazie und medizinische Isotopentechnologie intensivieren.

Proteine sind langkettige Moleküle, die für alle biochemischen Prozesse in unserem Körper unerlässlich sind. Wie sie sich im dicht gepackten Zellinneren genau bewegen, ist noch nicht geklärt. Ein spanisches Forscherteam hat am MLZ untersucht, wie sich die Dynamik langkettiger Moleküle, die Modellpolymer-Nanopartikel nachahmen, in Abhängigkeit von ihrer Umgebung verändert.

Bis zu drei Prozent der Menschen mit Diabetes reagieren allergisch auf Insulin. Ein Team am Forschungszentrum Jülich hat nun eine Methode untersucht, mit der sich der Wirkstoff maskiert in den Körper schleusen lassen könnte – in Form winzig kleiner Nanopartikel. Freigesetzt wird das Insulin erst im Zielorgan, wenn der pH-Wert vom leicht basischen Milieu im Blut abweicht. Das molekulare Transportsystem könnte auch als Plattform dienen, um andere Arzneimittel im Körper treffsicher am Zielort freizusetzen.

Das Cyanobakterium Prochlorococcus ist das kleinste und am häufigsten vorkommende Lebewesen der Welt, das Photosynthese betreibt. Es hat einen besonders effizienten Weg gefunden, lebenswichtiges Eisen aufzunehmen und zu speichern. Mithilfe von Neutronen-, Röntgen- und Synchrotronexperimenten hat ein internationales Forscherteam nun erstmals den molekularen Mechanismus sichtbar gemacht.

Milch-Alternativen aus Zuckerrübenblättern – das ist die Vision eines Jülicher Forschungsteams. Sie haben Milcheiweiße neben anderen Bestandteilen in Käse, Joghurt, Kuh- und Hafermilch mit Röntgen- und Neutronenstrahlen untersucht, um herauszufinden, wie die Struktur der Produkte und Einzelbestandteile beschaffen sein muss, damit sie stabil, äußerlich ansprechend und nahrhaft sind.