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Ein neuer Weg zur Verbesserung der Leistung von Stammzellen

19.03.2022

Die Forscher fanden heraus, dass die „Mutter“ aller Stammzellen (die sogenannten totipotenten Stammzellen) eine verringerte DNA-Replikationsrate aufweisen und sich daher eher in andere Zelltypen verwandeln. Diese Eigenschaft wurde für "in vitro" gezüchtete Stammzellen repliziert - Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass eine echte Revolution für die restaurative Medizin bevorsteht.

Stammzellen sind "reine", Vorlagenzellen, die sich bei Bedarf (wissenschaftlich - differenzieren) in andere Zelltypen verwandeln können. Einige von ihnen sind jedoch vielseitiger als andere. Multipotente Stammzellen kommen in den meisten Geweben von Erwachsenen vor und können sich in eine begrenzte Anzahl von Zelltypen differenzieren. Pluripotente Stammzellen befinden sich in einem früheren Stadium des Stammbaums und sind in der Lage, sich in fast jeden Zelltyp im Körper zu teilen. Sie können zum Beispiel in sich entwickelnden Embryonen gefunden werden. Bemerkenswerterweise kann die Fähigkeit zur Transformation auch in erwachsenen Zellen induziert werden, was die Grundlage eines Großteils der heutigen regenerativen Medizin ist.

Aber es gibt einen noch früheren und stärkeren Typ, der als totipotente Stammzellen bekannt ist. Sie können sich in jeden Zelltyp differenzieren und nur sie können plazentaähnliche Strukturen bilden. Diese Zellen erscheinen nur in den ersten Tagen nach der Befruchtung, danach erwerben sie allmählich eine "Spezialisierung".

Totipotente Stammzellen können sehr nützlich sein, aber der Mechanismus ihrer Arbeit ist noch nicht vollständig verstanden. Wissenschaftler der Helmholtz-Universität München und der Ludwig-Maximilians-Universität München haben in einer neuen Studie ein neues Merkmal dieser Zellen entdeckt, das ihre Wirksamkeit erklären könnte.

Die DNA-Replikation ist ein wichtiger Prozess, bei dem eine Zelle ihr gesamtes Genom dupliziert, bevor sie sich teilt, sodass sowohl die Elternzelle als auch die Tochterzelle eine Kopie haben. Totipotente Stammzellen können diesen Prozess langsamer durchlaufen als andere Zellen, was weniger potenzielle Fehler im Genom und eine effizientere Differenzierung in andere Zellen ermöglicht.

Das Team fand heraus, dass natürliche totipotente Stammzellen nicht die einzigen waren, die eine langsamere DNA-Replikation durchmachten – im Labor kultivierte totipotente Zellen taten dasselbe.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Die Revolution der Polymerdioden steht bevor 22.10.2006

Amerikanische Chemiker haben eine Folie aus flexiblen Polymerdioden erhalten.

Das harte Siliziumsubstrat, auf dem Mikroschaltkreise aufgebracht werden, hat Elektroingenieure lange daran gehindert, beispiellose Geräte wie ein selbstleuchtendes T-Shirt oder einen Regenschirm zu entwickeln, der Sonnenlicht in Strom umwandeln kann, um einen Campingfernseher mit Strom zu versorgen. Und der Ausweg liegt in der Herstellung von Mikroschaltkreisen aus flexiblen Polymeren.

Wissenschaftler der Cornell University (USA) haben einen weiteren Prototypen für einen solchen Chip entwickelt. Der Hauptunterschied zu anderen ähnlichen Arbeiten besteht in der Verwendung von Ionen mit unterschiedlichen Ladungen. Das Gerät besteht aus zwei miteinander verbundenen Polymerfilmen, von denen einer positive und der andere negative Ionen enthält.

An der Kontaktstelle verlassen sie ihren Heimatfilm und bewegen sich zum benachbarten, bis das Gleichgewicht erreicht ist. Das resultierende elektrische Feld bewirkt die Bewegung von Elektronen. Und auf der Außenseite sind zwei weitere Folien aus elektrisch leitfähigen Polymeren angebracht, von denen eine ebenfalls transparent ist. Dies sind die Kathode und die Anode.

Wenn an sie eine Potentialdifferenz angelegt wird, fließt ein elektrischer Strom durch die gesamte Struktur: Elektronen gehen in die eine Richtung und Löcher in die andere. Nachdem sie sich getroffen haben, müssen sie sich rekombinieren, aber die Migration von Ionen beeinflusst diesen Prozess.

Dadurch ist es möglich, Polymermoleküle anzuregen, und diese setzen ihre Anregung durch Emission von Licht zurück. Um es zu überspringen, wird eine Elektrode transparent gemacht.

Auch der umgekehrte Vorgang ist möglich: die Anregung von Molekülen durch eine externe Lichtquelle und die Erzeugung eines elektrischen Stroms.

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