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Embryo aus Stammzellen

10.09.2023

Wissenschaftler der Universität Cambridge und des California Institute of Technology haben erhebliche Fortschritte bei der Züchtung künstlicher „Near-Embryonen“ aus Stammzellen erzielt. Das Experiment bietet neue Möglichkeiten für die Erforschung genetischer Störungen, wirft aber auch ernsthafte Fragen zur Moral und Legalität auf, indem es Strukturen schafft, die dem menschlichen Embryo sehr ähneln.

Der erzeugte Embryo hatte keinerlei Bezug zu Eizellen oder Spermien und wies weder eine Herz- noch eine Gehirnentwicklung auf. Es enthielt jedoch Zellen, die die Plazenta, den Dottersack und den Embryo selbst bilden.

Dieser Fortschritt wurde durch die Neuprogrammierung embryonaler Stammzellen erreicht. Dennoch ist die Verwendung synthetischer Embryonen für klinische Zwecke in naher Zukunft nicht möglich. Dies wäre ein eklatanter Rechtsverstoß und es bleibt unklar, ob sich solche Strukturen nach der frühen Entstehungsphase weiterentwickeln können.

Die Forscher hoffen, dass diese Modelle hilfreich sein werden, um die „Black Box“ der menschlichen Entwicklung zu verstehen, also den Zeitraum nach 14 Tagen ab dem Zeitpunkt der Befruchtung, der gesetzlich als Frist für die Kultivierung und Untersuchung von Embryonen im Labor festgelegt ist.

Robin Lovell-Bedge, Leiter der Abteilung für Stammzellbiologie und Entwicklungsgenetik am Francis Crick Institute in London, erklärte: „Die Idee ist, dass wir durch die Schaffung einer normalen menschlichen Embryonalentwicklung mithilfe von Stammzellen viele Informationen darüber gewinnen können Frühstadien der Entwicklung zu schützen und potenzielle Schäden zu erkennen, indem die Verwendung früher Embryonen für Forschungszwecke vermieden wird.“

Zuvor hatte dasselbe Wissenschaftlerteam gezeigt, wie sich Mausstammzellen zu frühen embryoähnlichen Strukturen entwickeln können. Zu diesen Strukturen gehörten der Darm, frühe Formen des Gehirns und sogar ein schlagendes Herz. Derzeit arbeiten Forscher aktiv an der Schaffung ähnlicher menschlicher Modelle.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Die Bedrohung des Erdmagnetfeldes durch Weltraummüll 01.05.2024

Immer häufiger hören wir von einer Zunahme der Menge an Weltraummüll, der unseren Planeten umgibt. Zu diesem Problem tragen jedoch nicht nur aktive Satelliten und Raumfahrzeuge bei, sondern auch Trümmer alter Missionen. Die wachsende Zahl von Satelliten, die von Unternehmen wie SpaceX gestartet werden, schafft nicht nur Chancen für die Entwicklung des Internets, sondern auch ernsthafte Bedrohungen für die Weltraumsicherheit. Experten richten ihre Aufmerksamkeit nun auf die möglichen Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld. Dr. Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics betont, dass Unternehmen rasch Satellitenkonstellationen aufbauen und die Zahl der Satelliten im nächsten Jahrzehnt auf 100 ansteigen könnte. Die schnelle Entwicklung dieser kosmischen Satellitenarmadas kann zu einer Kontamination der Plasmaumgebung der Erde mit gefährlichen Trümmern und einer Gefahr für die Stabilität der Magnetosphäre führen. Metallabfälle von gebrauchten Raketen können die Ionosphäre und Magnetosphäre stören. Beide Systeme spielen eine Schlüsselrolle beim Schutz und der Erhaltung der Atmosphäre ... >>

Verfestigung von Schüttgütern 30.04.2024

In der Welt der Wissenschaft gibt es viele Geheimnisse, und eines davon ist das seltsame Verhalten von Schüttgütern. Sie verhalten sich möglicherweise wie ein Feststoff, verwandeln sich aber plötzlich in eine fließende Flüssigkeit. Dieses Phänomen hat die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen, und wir könnten der Lösung dieses Rätsels endlich näher kommen. Stellen Sie sich Sand in einer Sanduhr vor. Normalerweise fließt es frei, aber in manchen Fällen bleiben seine Partikel stecken und verwandeln sich von einer Flüssigkeit in einen Feststoff. Dieser Übergang hat wichtige Auswirkungen auf viele Bereiche, von der Arzneimittelproduktion bis zum Bauwesen. Forscher aus den USA haben versucht, dieses Phänomen zu beschreiben und seinem Verständnis näher zu kommen. In der Studie führten die Wissenschaftler Simulationen im Labor mit Daten aus Beuteln mit Polystyrolkügelchen durch. Sie fanden heraus, dass die Schwingungen innerhalb dieser Sätze bestimmte Frequenzen hatten, was bedeutete, dass sich nur bestimmte Arten von Schwingungen durch das Material ausbreiten konnten. Erhalten ... >>

Implantierter Gehirnstimulator 30.04.2024

In den letzten Jahren hat die wissenschaftliche Forschung auf dem Gebiet der Neurotechnologie enorme Fortschritte gemacht und neue Horizonte für die Behandlung verschiedener psychiatrischer und neurologischer Erkrankungen eröffnet. Eine der bedeutenden Errungenschaften war die Entwicklung des kleinsten implantierten Gehirnstimulators, der von einem Labor der Rice University vorgestellt wurde. Dieses innovative Gerät mit der Bezeichnung Digitally Programmable Over-Brain Therapeutic (DOT) verspricht, die Behandlungen zu revolutionieren, indem es den Patienten mehr Autonomie und Zugänglichkeit bietet. Das in Zusammenarbeit mit Motif Neurotech und Klinikern entwickelte Implantat führt einen innovativen Ansatz zur Hirnstimulation ein. Die Stromversorgung erfolgt über einen externen Sender mittels magnetoelektrischer Energieübertragung, sodass keine Kabel und großen Batterien erforderlich sind, wie sie bei bestehenden Technologien üblich sind. Dies macht den Eingriff weniger invasiv und bietet mehr Möglichkeiten, die Lebensqualität der Patienten zu verbessern. Zusätzlich zu seiner Verwendung in der Behandlung widerstehen ... >>

Die Wahrnehmung der Zeit hängt davon ab, was man betrachtet 29.04.2024

Die Forschung auf dem Gebiet der Zeitpsychologie überrascht uns immer wieder mit ihren Ergebnissen. Die jüngsten Entdeckungen von Wissenschaftlern der George Mason University (USA) erwiesen sich als recht bemerkenswert: Sie entdeckten, dass das, was wir betrachten, unser Zeitgefühl stark beeinflussen kann. Während des Experiments führten 52 Teilnehmer eine Reihe von Tests durch, bei denen die Dauer der Betrachtung verschiedener Bilder geschätzt wurde. Die Ergebnisse waren überraschend: Größe und Detailliertheit der Bilder hatten einen erheblichen Einfluss auf die Zeitwahrnehmung. Größere, weniger überladene Szenen erzeugten die Illusion einer Verlangsamung der Zeit, während kleinere, geschäftigere Bilder das Gefühl vermittelten, dass die Zeit schneller würde. Forscher vermuten, dass visuelle Unordnung oder Detailüberflutung die Wahrnehmung der Welt um uns herum erschweren können, was wiederum zu einer schnelleren Zeitwahrnehmung führen kann. Somit wurde gezeigt, dass unsere Zeitwahrnehmung eng mit dem zusammenhängt, was wir betrachten. Größer und kleiner ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Ultrastabile Solarzellen auf Perowskit-Basis mit Schutzkleber 05.06.2023

Silizium-Solarzellen hatten vielleicht ein paar Jahrzehnte Vorsprung, aber Perowsk schließt diese Lücke in nur 15 Jahren schnell auf. Seine Effizienz kommt nicht nur der von Silizium nahe, es ist auch billiger, leichter und flexibler, es hat aber auch einen großen Nachteil: die Haltbarkeit.

Bei längerer Einwirkung der Elemente neigen Perowskite dazu, zu zerfallen, was wiederum nicht gut für Geräte ist, die jahrzehntelang den ganzen Tag und täglich der Sonne ausgesetzt sind. Wissenschaftler haben damit experimentiert, sie unter anderem durch die Zugabe von Massenmolekülen, 2D-Zusätzen, Kohlenstoffnanopunkten aus Haaren oder Quantenpunkten zu verstärken. Aber die neue Behandlung ermöglicht es Perowskit-Solarzellen, nach 99 Betriebsstunden mit einem Wirkungsgrad von 1000 % zu arbeiten.

Zum Schutz der Perowskite verwendete das Team einen neuen Klebstoff. Es heißt BondLynx und wurde ursprünglich vom kanadischen Materialunternehmen XlynX für andere Zwecke hergestellt, bevor es an Solarzellen getestet wurde.

Probleme mit Perowskiten beginnen, wenn die organischen Komponenten im Material durch Hitze und Licht aktiviert werden und verschwinden können, wodurch der Perowskit geschwächt wird und andere Materialien in der Solarzelle beschädigt werden. BondLynx ist ein „Vernetzungsmittel“, das chemische kovalente Bindungen mit diesen organischen Komponenten bildet und so deren Lockerung verhindert und die Wirksamkeit verringert.

Das Team verarbeitete Perowskit-Solarzellen mit BondLynx und setzte sie dann über einen längeren Zeitraum Hitze und Licht aus, um zu sehen, wie gut sie im Vergleich zu unbehandelten Solarzellen abschneiden. Die Solarzellen starteten mit einem Wirkungsgrad von 24 % und behielten nach 99 Stunden kontinuierlicher Einwirkung von künstlichem Sonnenlicht einen Wirkungsgrad von etwa 1000 % bei. Im Vergleich dazu verloren unbehandelte Solarzellen unter gleichen Bedingungen im gleichen Zeitraum 35 % ihres ursprünglichen Wirkungsgrades.

Die Solarzellen wurden außerdem 60 Stunden lang kontinuierlich einer Hitze von 140 °C (600 °F) ausgesetzt. Den behandelten BondLynx gelang es, in dieser Zeit fast 98 % ihrer Potenz beizubehalten, während die Kontrollgruppe 27 % ihrer Potenz verlor.

Obwohl die Versuche erst wenige Monate alt waren, deutet die Tatsache, dass die behandelten Zellen ihre Wirksamkeit kaum verloren, darauf hin, dass sie deutlich länger leben dürften. Zusammen mit einer weiteren neuen Beschichtung, die Solarzellen schätzungsweise eine Lebensdauer von 30 Jahren verleihen soll, könnte dieser mutige neue Herausforderer seine Achillesferse reparieren und bald Silizium um die Vormachtstellung im Solarbereich herausfordern.

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