Neuartiger Zahnersatz

© Adam Antolak - Fotolia.com

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Damit sie auch morgen noch kraftvoll zubeißen können! Mit der Entwickling eines neuartigen Zahnersatzes wird das in naher Zukunft auch für Menschen mit künstlichen Zähnen möglich sein, auf Dauer und dennoch so natürlich, als wenn es die eigenen Zähne wären. Chemiker vom Otto-Schott-Institut für Glas-Chemie an der Friedrich-Schiller-Universität in Jena ist es nun gelungen, neuartige Form der Glaskeramik herzustellen, die eine fünfmal höhere Festigkeit als bei vergleichbaren, heute verfügbaren Zahnersatzkeramiken erreicht. Neben der höheren Festigkeit ist es den Wissenschaftlern gelungen, das neuartige Material teilweise lichtdurchlässig zu machen. Dadurch werde ein natürlicheres Aussehen erreicht, da der Zahnschmelz ebenfalls zum Teil durchlässig ist und so das Gesamtbild stimmt.

Um diese Festigkeit und Natürlichkeit des Materials zu erreichen, wurde mit den Ausgangsstoffen und bei der Verarbeitung herumexperimentiert: Magnesium- Aluminium- und Siliziumoxid werden nunmehr kontrolliert erhitzt, wodurch eine nanokristalline Struktur entsteht. Zu Beginn werden die Ausgangsstoffe bei etwa 1500 Grad Celsius geschmolzen, wieder abgekühlt und fein zerkleinert. Ein weitere Schmelz- und Abkühlvorgang folgt, bevor die feinsten Stoffe erneut kontrolliert auf rund 1000 Grad Celsius erhitzt werden, wodurch abschließend Nanokristalle entstehen. Durch Kristallisierung werden die Stoffe lichtdurchlässig. Da diese am Ende aber nur eine durchschnittliche Größe von etwa 100 Nanometer (ein Millionstel Millimeter) haben, wird das Licht nicht mehr so stark gestreut und ist nur noch partiell lichtdurchlässig.

Bis ein Patient jedoch den neuen Glaskeramik-Zahn eingesetzt bekommt, werden wohl mindestens noch zwei Jahre vergehen. Noch haben sich die Jenaer Chemiker mit keiner Firma auf eine Herstellung geeinigt. Zudem bleibt noch die Frage nach der richtigen Färbung der Ersatzzähne zu klären, die für eine überzeugende Natürlichkeit nicht fehlen darf. Mit der neuen Festigkeit des Materials werden darüber hinaus weitere Forschungsfelder wie der Bereich Knochenersatz interessant.

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Wie Sport das Erbgut verändert

© remar - Fotolia.com

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Längst ist bekannt, wie wichtig Sport für unseren Körper ist und dass schon kleinste Bemühungen, sich mit Bewegung fit zu halten, erheblichen Einfluss auf ihn und unsere Gesundheit haben. Was vielen vielleicht nicht bewusst ist, dass schon eine kurze Zeit Sport in Form eines kleinen Trainings unser Erbgut verändern kann.

Die intensive Bewegung sorgt hierbei nämlich dafür, dass blockierende Anlagen an der DNA der Muskelzellen gelöst werden.  Ein internationales Forschungsteam hat mit dieser Erkenntnis nun Tests durchgeführt und herausgefunden, dass durch diesen Vorgang mehr Gene abgelesen werden können als vorher. Dazu hat man 14 Frauen und Männer stets nach dem Sport untersucht und festgestellt, dass dieser lösende Effekt zwar nicht von längerer Dauer ist, aber viele Krankheiten reduzieren kann. So ist das Risiko für Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und andere Krankheiten durch Sport vermindert.

Der Ort, an dem die blockierenden Anhänge am DNA-Molekül sitzen, nehmen Einfluss darauf, welche Gene des Erbguts in den einzelnen Zellen aktiv sind. Hier wird der Zellmaschinerie sozusagen der Weg versperrt und verhindert, dass das Gen abgelesen werden kann. Bisher jedoch ist man unter Wissenschaftlern davon ausgegangen, dass solche Anhänge in erwachsenen Zellen stabil, also kaum von kurzzeitigen Umwelteinflüssen veränderbar sind.

Doch nun zeigt sich das Muster im Genom als weitaus veränderlicher als angenommen, da schon eine kurze Phase intensiver Muskelbewegung zahlreiche Genblockaden verschwinden lassen könne. Diese Reaktion erfolgte laut der Untersuchungen überraschend schnell. Das Verschwinden einiger DNA-Anhänge konnte so schon anhand der Muskelzellproben feststellen, die den Teilnehmern gleich nach Ende des Trainings abgenommen wurden. Vor allem jene DNA-Anhänge, die zuvor Gene des Stoffwechsels blockiert hatten, verschwanden dabei.

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Tierische Unterstützung für Mobbingopfer

© Mikko Pitkänen - Fotolia.com

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Hunde sind die besten Freunde des Menschen – das ist eine These, die schon lange gilt. Treue Augen, riesige Freunde beim Wiedersehen und ein Gespür fürs Trösten zeichnet unsere liebsten Vierbeiner aus. Dass ihre bedingungslose Liebe noch mehr kann, hat nun ein Experiment der Verhaltensforschung bewiesen. Die Psychologin Nilüfer Aydin von der Ludwig-Maximilians-Universität in München hat eine Gruppe von Personen mit Demütigungen durch soziale Ausgrenzung konfrontiert und dabei herausgefunden, dass die Anweseneheit eines Hundes den Menschen helfen konnte, über die Demütigung leichter hinweg zu kommen.

Der Versuchsaufbau war denkbar einfach. Die Psychologin benutzte für ihr Experiment ein einfaches Computerspiel namens Cyberball, was bereits vor einigen Jahren entwickelt worden ist, um Effekte sozialer Ausgrenzung untersuchen zu können. Während des Spiels sitzen die Probanden in verschiedenen Räumen und sind im Internet miteinander verbunden. Auf dem Bildschirm vor sich sehen die Teilnehmer drei Figuren, und jeder Spieler kann entscheiden, welchem der beiden anderen er einen Ball zuwerfen möchte. Die Teilnehmer wurden gebeten, ein paar Minuten das Spiel zu spielen, was sie dabei nicht wußten, ist die Tatsache, dass das Spiel manipuliert wurde. Einige Teilnehmer wurden anfangs zweimal angespielt, dann aber nie wieder und somit systematisch ausgegrenzt. Danach sollten die Probanden Fragebögen beantworten.

In Sachen Selbstwertgefühl, Glück, Lebenszufriedenheit und im Bereich der sozialen Anerkennung fielen die Werte der geschnittenen Personen deutlich geringer aus als bei denen, die regelmäßig angespielt wurden. Selbst eine so kleine Sache wie ein gruppendynamisches Computerspiel kann also deutlich auf die Laune drücken.

An diesem Punkt kam ein Hund ins Spiel. Einige der ausgegrenzten Versuchspersonen hatten beim Ausfüllen des Fragebogens Gesellschaft von einem kleinen Hund. Sie gaben sehr viel bessere Werte an als ihre Kollegen, die keinen Hund in ihrer Nähe hatten. Der Hund hat in dieser Situation offenbar als eine Art Puffer gegen die soziale Ausgrenzung gewirkt. Die Psychologin spricht von einem ‘sozialen Snack’, den der Mensch, der ein starkes Bedürfnis nach Anerkennung hat, als Ersatz für das fehlende Miteinbeziehen beim Testspiel konsumiert.

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Welche Debatte Der Tamiflu-Fall ins Rollen gebracht hat

Medikament © VRD - Fotolia.com

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Pharmafirmen sollen auf systematische Weise unerwünschte Forschungsergebnisse verheimlichen, so offenbart es die jünste Debatte um Tamiflu. Dabei handelt es sich um ein Grippenmedikament, dessen Name abseits von der Öffentlichkeit schon seit Jahren in einen immer größeren Skandal mündet.

Grund der negativen Schlagzeilen seien schön geschriebene Ergebnisse, Forscher, die nicht unabhängig arbeiten, sowie zurückgehaltene Studien über den Wirkstoff. Dieser wird offiziell als sichere Vermeidung des Risikos einer tödlichen Grippe-Pandemie gehandelt. Dem Hersteller kamen mit Tamiflu bereits Umsätze in Milliarden-Höhe zu, obwohl stets eine zentrale Frage bleibt, ob das Mittel überhaupt wirksam ist.

60 Prozent aller vom Pharmakonzern Roche durchgeführten Studien zu dem besagten Influenza-Mittel seien jedoch niemals veröffentlicht worden. Das ergaben nun Recherchen der unabhängigen Cochrane Collaboration. Dazu zählt auch die größte Testreihe, die jemals an Menschen durchgeführt wurde. Doch bei diesen Erkenntnissen blieb es nicht. So fand man außerdem heraus, dass jene Daten, die die Wirksamkeit der Arznei bescheinigen sollen, sich auf einer Untersuchung begründen, bei der vier von sechs beteiligten Wissenschaftlern beim Konzern Roche selbst als Angestellte beschäftigt waren. Durch einen der Wissenschaftler wurde der Konzern im Laufe der Studie außerdem beraten. Von unabhängiger Forschung kann in diesem Fall also keineswegs die Rede sein.

Durch Berufen auf Informationsfreiheitsgesetzen konnte man einen Teil der Studien einfordern. So wurde bereits festgestellt, dass das Medikament Tamiflu eindeutig weniger Wirkung zeigt, als bisher behauptet- und das, obwohl noch immer nicht alle Ergebnisse ersichtlich sind. Mehr als 80 Länder lagerten das Mittel bislang durch Vogel- und Schweinegrippe ein und sogar die Weltgesundheitsorganisation WHO sprach seine Empfehlung zu Tamiflu als Hauptstütze der Notfallversorgung im globalen Grippeernstfall aus.

Von Seiten des Konzerns Roche weist man jegliche Vorwürfe über die Wirksamkeit ihres Produktes jedoch ab und weigert sich, die Corochande-Forscher als unabhängige Prüfer bei der Aufklärung der Daten zu unterstützen.

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Warum träumen wir?

Damals wie heute, beschäftigen den Menschen die nächtlichen Welten, durch die er sich im Traum bewegt. Während die einen ihre Traumbilder auf den bloßen Zufall schieben, führen andere diese auf das Erlebte vom Tag zurück und wieder andere meinen, sich damit in die tieferen Gefilde ihrer Psyche zu begeben.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts hat auch der Psychologe Sigmund Freud den Traum zum Thema seiner wissenschaftlichen Arbeiten gemacht und versuchte, das bisher wenig erforschte Phänoment mithilfe siener Psychoanalytischen Traumtheorie näher zu beleuchten und seinem Ursprung auf den Grund zu gehen. Für ihn war demnach das im Schlaf Erlebte in erster Linie Ausdruck von Wünschen, insbesondere sexueller Natur.

In späterer Zeit versuchten Wissenschaftler sich jedoch vermehrt daran, den Schlafprozess auf biologischer und körperlicher Ebende zu erklären. In diesem Rahmen entdeckten amerikanische Schlafforscher in den 50er Jahren den REM-Schlaf. Dabei beobachtete man, dass sich auch im Schlaf und unter geschlossenen Lidern, die Augen wie im Wachzustand bewegen und bewies damit, dass auch während dieser Phase das Gehirn durchaus aktiv ist. Das Träumen lies sich also nachweisbar erforschen. Kurz darauf entdeckte ein französischer Neurobiologe auch die Region des Gehins, die scheinbar Basis für diesen Prozess ist.

Auch im weiteren Verlauf der Zeit wurden verschiedene Theorien und Modelle im Hinblick auf Art und Vorgang des Träumens erstellt. Dabei bezeichnete man Träume als eher sinnlose Signale, die zwar mit der Psyche zusammenhängen, vom Gehirn aber scheinbar wahllos ausgesucht werden.

Heute erforscht man die Traumaktivität vor allem in entsprechenden Schlaflabors und will festgestellt haben, dass vor allem unsere Gefühle die Träume steuern. Doch abgesehen von wissenschaftlichen Befunden, bleibt es sinnvoll, Träume eingehend zu analysieren, da sie Hinweise auf Probleme geben können und von überflüssigem Ballast befreien, was auch ohne Untersuchung deutlich spürbar ist.

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Kommunikation mit Wachkompatienten

Koma © S.Kobold - Fotolia.com

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Wie amerikanische Forscher herausfanden, liefert die Elektroenzephalografie erstaunliche Ergebnisse bei der Kommunikation mit Wachkoma-Patienten. Dies bedeutet einen Durchbruch auf diesem Gebiet und Hoffnung für Angehörige.

Das Wachkoma wird auch Appalisches Syndrom genannt und bezeichnet einen Zustand, in dem Patienten zwischen Schlaf  und Ohnmacht schweben. Zwar sind ihre Augen geöffnet, sie sind aber nicht fähig zu sprechen, sich zu bewegen oder eine deutliche Kommunikation mit der Außenwelt auf sich zu nehmen. Manche von ihnen reagieren dennoch auf Reize, was eine große Belastung für die Angehörigen darstellt, denn dies hegt stets die Hoffnung auf lichte Momente oder gar gesprochene Worte.

Mit der Elektoenzephalografie (EEG) gelang es Forschern Hirnaktivitäten von Wachkomapatienten zu messen. Daraus lassen sich Schlüsse über vorhandene Wahrnehmungsaktivitäten des Gehirns ziehen. Es ist also möglich Aussagen darüber zu treffen, bis zu welchem Grad der Patient das Geschehen um sich herum wahrnimmt.

Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist rein kostentechnischer Natur. Der Einsatz von EEG-Geräten ist deutlich günstiger als die teure Magnetresonanztomografie (MRT). EEG-Geräte sind platzsparender und können so direkt neben dem Bett des Wachkomapatienten positioniert werden.

Messexperimente können so direkt am Krankenbett ausgeführt werden, was das Risiko verringert durch die Messung selbst eine Verschlechterung des Zustandes hervorzurufen. Denn der Transport von Wachkomapatienten birgt gewisse Risiken.

Für die Messungen werden Elektroden am Kopf des Patienten befestigt. Es ist sogar teilweise möglich mit ihnen über das EEG zu kommunizieren. In drei Versuchen konnten die Forscher erfolgreich Kontakt zu Patienten herstellen. Sie trugen ihnen auf sich vorzustellen, wie sie bestimmte Körperteile anspannten. In den drei Fällen wurden in den dafür  zuständigen Hirnarelalen positive Signale gemessen.

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Forschungssensation: erdähnlicher Planet entdeckt

Eine solche Sensatio

© Yuriy Mazur - Fotolia.com

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nen haben Astronomie-Forscher nicht jeden Tag zu vermelden – Das Weltraumteleskop Kepler, welches seit zwei Jahren nach erdähnlichen Planeten anderer Sonnensysteme sucht, hat nun wieder zwei erdgroße Planeten entdeckt. Die neu entdeckten Exoplaneten wurden Kepler-20e und Kepler-20f genannt.

Es handelt sich dabei um die bislang kleinsten Planeten eines anderen Sonnensystems. Demnach besitzt die rund 1.000 Lichtjahre entfernte Sonne Kepler-20 ein ganzes Planetensystem mit mindestens fünf Begleitern. Bislang waren der Wissenschaft nur drei gasförmige Planeten bekannt, die in ungefähr so groß wie Neptun sind. Die zwei neu entdeckten Planeten haben jedoch eine felsige Struktur.

Einer der neu entdeckten Planeten ist 13 Prozent kleiner, der andere ist drei Prozent größer als die Erde. Die Masse von Kepler-20e und Kepler-20f ist jedoch noch nicht bekannt. Die Astronomen um Francois Fressin vom Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik schließen die Möglichkeit nicht aus, dass das Gestein beider Planeten eine ähnliche Zusammensetzung wie das der Erde hat.

Auf den beiden fernen Planeten ist es sehr heiß, da sie ihrer Sonne ähnlich nahe sind, wie der Merkur der Sonne in unserem Sonnensystem. Die Durchschnittstemperatur auf den beiden neuen Keplerschen Planeten liegt nach Berechnung der Astronomen bei rund 400 und 850 Grad Celsius. Das bedeutet, dass es dort für Leben viel zu heiß ist.

Für eine Umlaufbahn benötigen Kepler-20e und Kepler-20f nur sechs beziehungsweise knapp 20 Tage.

Das Weltraumteleskop Kepler wurde vor Jahren von der US-Raumfahrtbehörde Nasa gestartet, um unter anderem nach erdähnlichen Planeten zu suchen. Außerdem beobachtet es die Helligkeit tausender Sterne.

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Der Körper brauch mehr Vitamin D

 Konstantin Sutyagin - Fotolia.com

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Ob von Gesundheitsverbänden, staatlichen Institutionen oder Teilen der Nahrungsmittelindustrie: gesunde Ernährung wird immer stärker propagiert und das aus gutem Grund. Aus finanzieller Sicht sollen vor allem die hohen Kosten des Gesundheitssystems verringert werden. Nach der Gleichung “Gesunde Ernährung gleich weniger Krankheiten gleich geringere Kosten” werden die Gesundheit und die Möglichkeiten zur Verrbesserung kontinuierlich gefördert und erforscht. Dabei greift man auch gerne auf altbewertes zurück: Vitamin D schützt nicht nur vor Knochenbrüchen und Krebs, sondern beugt gleichzeitig Diabetes, Multiple Sklerose und Depressionen vor. Vor diesem Hintergrund beschäftigen sich unterschiedliche Institutionen mit dem “Wunder-Vitamin” und kommen zu einem ähnlichen Schluss: die Referenzwerte für die empfohlene Tagesdosis sind zu niedrig angesetzt und müssen dringend angehoben werden. Dass schon jetzt die wenigsten Menschen, die aktuelle Empfehlung von 5 Mikrogramm oder 200 Internationalen Einheiten (IE) einhalten können, scheint zunächst nebensächlich. Das Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel fand 2008 heraus, dass 82 Prozent der Männer und 91 Prozent der Frauen die empfohlene Marke nicht erreichen. Gründe dafür sind vielfältig: Vitamin D kommt nur in wenigen Lebensmittel wie fettem Fisch und Eiern vor und ist selbst dann nur unzureichend konzentriert. Obwohl der menschliche Körper sich über die Sonne und UV-B-Strahlung selbst mit dem wichtigem Vitamin versorgen könnte, sind auch dabei Grenzen gesetzt. Einerseits bekommt man gerade im Winter nicht genügend von der hilfreichen Sonnenstrahlung ab und andererseits arbeiten immer mehr Menschen in Büros und werden somit unterversort. Nicht zu vergessen bleibt die berechtigte Warnung vor Hautkrebs, die mit zu viel ungeschützer Besonnung einhergeht. So bliebe nur die Einnahme von Zusatzpräparaten, um dem Dilemma zu entgehen. Zunächst müssten allerdings die empfohlenen Werte deutlich angehoben werden, um dann auch die Bevölkerung davon zu überzeugen.

 

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Autoingenieure am Standort Deutschland

Autoindustrie © lassedesignen - Fotolia.com

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Ingenieure werden in Deutschland dringenden gesucht denn je. Wer im kommenden Jahr sein Abitur in der Tasche halten wird und noch am Überlegen ist, was er studieren soll, der sollte sich mal über den Beruf des Ingenieurs Gedanken machen. Der Leiter des Bereichs Fahrzeugtechnik an der Fachhochschule Hamburg prophezeit den angehenden Ingenieuren eine rosige Zukunft voraus. Oftmals fangen die Studiumabsolventen mit einem Jahresgehalt von 40.000 Euro an und die Aufstiegsmöglichkeiten sind quasi unbegrenzt. Seit mehr als einem Jahrzehnt fehlen schon die fähigen Ingenieure. Es wird Zeit, dass sich eine neue Generation herausbildet. 

Sowohl Porsche als auch VW und Daimler suchen händeringend nach Profis. Doch weshalb haben wir derzeit solche Verhältnisse? Nun in den 90er Jahren sind viele Stellen abgebaut worden, was zur Folge hatte, dass die Ingenieursstudiengänge immer Lehrer wurden. Es gab immer weniger Absolventen, doch die Nachfrage stieg wieder an. 

Dabei sind Autoingenieure gewissermaßen die Spezialisten jener Wissenschaft vom Auto, die am Standort Deutschland zu den wichtigsten Technologiekompetenzen überhaupt gehört. Die Sorge um die Autoindustrie wächst, denn auch wenn sich in der nächsten Zeit mehr Studenten für dieses Studium bewerben würden, würde sich kurzfristig nicht viel ändern. Der Industrie bleibt keine andere Wahl übrig, als sich im Ausland umzuschauen. Langfristig muss aber ein attraktiveres Bild nach draußen abgegeben werden. 

Damit junge Menschen sich für einen Ingenieurberuf interessieren bedarf es mittlerweile mehr, als nur dem Angebot eines Studienganges. Was der Schüler nicht kennt, das wird er später auch nicht wählen. Wenn Schüler mehr Zugang zu diesem Berufszweig hätten, würden sie eher umdenken. Die Praktika und Nebenjobs für angehende Studenten sollten mit in die Berufsplanung eingebaut werden. 

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Mysteriöse Gaswolken geben Forschern Rätsel auf

© rolffimages - Fotolia.com

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Zwei Gaswolken im Weltall geben Wissenschaftler Rätsel auf, liefern allerdings auch neue Erkenntnisse. Die beiden Wolken sind in den ersten Minuten nach dem Urknall entstanden. Sie bestehen aus einem reinen Ur-Gas, dessen Zusammensetzung die bisherigen Theorien rund um die Entstehung des Universums und der ersten Elemente untermauert. Zunächst entstanden nur die sehr leichten Elemente Wasserstoff und Helium, erst nach einigen hundert Millionen Jahren hatten sich diese Gase zu Sternen verdichtet, in denen dann schwerere Elemente entstanden.

Die beiden Gaswolken sind die ersten Objekte im Weltall, die kein Metall enthalten – und unter Metall versteht der Wissenschaftler alles, was schwerer als Wasserstoff und Helium ist, also etwa auch Kohlenstoff, Sauerstoff oder Silizium. Damit ist klar, dass es sich um ein Ur-Gas handelt. Die beiden Wolken wurden bei der Beobachtung vom Licht von sehr weit entfernten Galaxien entdeckt: Indem die Forscher das helle Licht des Galaxie-Kerns in verschiedene Wellenlängen aufteilten, konnten sie ermitteln, welche Wellen vom Material zwischen dem Kern der Galaxie und dem Teleskop abgegeben werden. Das ließ Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Gases zu.

Die Forscher schätzen, dass die zwei Gaswolken etwa zwölf Milliarden Jahre alt sind. Solche Beobachtungen sind nur dank besonders leistungsstarker Teleskope möglich, die quasi in der Zeit zurückreisen können. Denn schließlich breitet sich Licht mit Lichtgeschwindigkeit aus. Bisherige Theorien gehen davon aus, dass nach dem Urknall Galaxien durch große Ströme kalten Gases entstanden. Diese Gase wurden bislang aber noch nie beobachtet – die beiden Gaswolken könnten der erste Beweis für die Theorien sein. Nun müssen weitere Studien klären, ob es noch andere ähnliche Wolken in der Nähe von Galaxien gibt.

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