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Archive for the ‘Research’ Category

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Die Milch macht’s – mit diesem Werbespruch sind Generationen von Kindern aufgewachsen, ebenso wie mit „dem Besten aus der Milch“. Bei den beworbenen Produkten durfte man allerdings gelegentlich leise zweifeln, was „das Beste aus der Milch“ sein sollte, handelte es sich doch in der Regel eindeutig um Süßigkeiten mit eher fraglichem ernährungsphysiologischem Wert.

Dabei enthält Milch eine ganze Menge ganz besonderer Inhaltsstoffe. So beschäftigen sich Forscher an der Universität Hohenheim mit funktionellen Peptiden, die aus Kasein-Vorstufen zugänglich sind und vielversprechende Eigenschaften mitbringen: Sie wirken blutdrucksenkend, immunmodulierend, oder sie steigern die Verfügbarkeit von Mineralien. Durch Verdauungsenzyme oder mikrobielle Fermentation lassen sie sich freisetzen; bis sie als wertvolle Zusatzstoffe für Lebensmittel zugänglich sind, ist es allerdings noch ein weiterer Weg, denn die Trennung von komplexen Proteingemischen ist alles andere als einfach.

Welche Ansätze die Wissenschaftler zur Fraktionierung von Peptiden verfolgen, stellt J. Hinrichs von der Uni Hohenheim beim Infotag „Neue techno- und biofunktionelle Eigenschaften in Lebensmitteln“ am 29. November 2019 in Frankfurt vor. K. Parschat von Jennewein Biotechnologie beschreibt in ihrem Vortrag die Rolle humaner Oligosaccharide. Mehr

Milch enthält aber nicht nur Proteine und Peptide, sondern auch Oligosaccharide. Diese sind arttypisch und äußerst vielfältig. In menschlicher Muttermilch sind mehr als 150 strukturell unterschiedliche humane Oligosaccharide (HMO) bekannt, die nach Laktose und Fett den drittgrößten Bestandteil von Muttermilch darstellen. Die Milch von Kühen, Schaften oder Ziegen weist 100-1000 mal geringere HMO-Konzentrationen auf – einer der Gründe, warum Stillen immer noch das Beste für Babies und „normale“ Kuhmilch für die ungeeignet ist. In der kindlichen Entwicklung tragen HMO zur Etablierung eines gesunden Darmmikrobioms bei und können das Risiko von bakteriellen und viralen Infektionskrankheiten mindern. Können Kinder nicht gestillt werden, fehlte ihnen dieser Faktor bisher, denn die Herstellung von komplexen Zuckern im industriellen Maßstab war bis vor kurzem nicht möglich. Doch seit kurzem stehen fermentative Verfahren zur Verfügung, mit denen zumindest einige HMO im Multitonnen-Maßstab hergestellt werden können. Erste klinische Studien weisen auf positive Effekte für die Säuglingsernährung hin (hier gibt’s mehr zum Thema).

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Precision Medicine – where Bioinformatics & Medical Informatics meet. That was the general topic for the German Conference on Bioinformatics in Heidelberg from 16-19 September 2019. Participants had a great time – not only with a lot of cutting-edge science, but also some rather unexpected discoveries…

The German Conference on Bioinformatics (GCB) is an annual, international conference devoted to all areas of bioinformatics and meant as a platform for the whole bioinformatics community. Recent meetings attracted a multinational audience with 250 – 300 participants each year.
In 2019, the conference focused on bringing physicians, bioinformatics & medical informatics together and aimed to showcase applications and opportunities beyond.

Everything is ready…

And here we go

Inspiring talks on cutting-edge science…

… lessons learned…

…and yes, cats!

Great atmosphere for the evening lecture

And the FaBI Dissertation Award goes to…

Dr. Kai Dührkop (Friedrich-Schiller-Universität Jena) received the Dissertation Award 2019 of the Bioinformatics Working Group (FaBI). He developed a highly performative, transdisciplinary method for the rapid identification of small molecules from tandem mass spectra. These are an important tool in medical analytics, metabolome research and the search for biomarkers in pharmaceutical research. Its focus are fragmentations of unknown molecules. New algorithms allow for the informatic registration of complex splits in mass spectra. By comparing numerous alternative disintegration pathways, the computer identifies the most plausible structures. Kai Dührkop’s methodology is the basis for analytical software that is now used in laboratories.

A group photo from above

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In the middle of a hot summer, c. 1,500 researchers gathered in Aachen to discuss the latest trends in catalysis at EuropaCat in Aachen. As always, the catalysis community let us be part of the event via Twitter (#EuropaCat2019) – we have collected some of the highlights of the conference.

The claim of EuropaCat 2019 „Catalysis without Borders“ drew some attention in advance:

Science,…

…awards…

…things to see in the exhibition…

…cooperation…

… and fun!

Leaving with a teardrop in the eye after a great event:

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Wie lassen sich Stadtquartiere ressourceneffizienter gestalten? Darüber diskutierten rund 130 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft und Kommunen bei der Auftaktveranstaltung der Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Stadtquartiere für die Zukunft – RES:Z“ am 5. und 6. Juni in Frankfurt am Main. Ansätze gibt es viele, von der Begrünung bis zur Erstellung urbaner Gebäude-Material-Kataster und der Erarbeitung von Planungstools. In den kommenden 3 Jahren sollen sie in 11 Projekten weiterentwickelt werden.

Bereits heute lebt mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten. Diese sind für bis zu 70% des weltweiten Ressourcenverbrauchs verantwortlich. Vor dem Hintergrund der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie und der Umsetzung der Sustainable Development Goals müssen Städte energie- und rohstoffeffizient sowie klimaangepasst weiter entwickelt werden.

Hier setzt die Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Stadtquartiere für die Zukunft – RES:Z“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) an. Die 11 inter- und transdisziplinären Projekte entwickeln unter aktiver Einbindung von über 20 Modellkommunen umsetzungsorientierte Konzepte für Wasserwirtschaft, Flächennutzung und Stoffstrommanagement auf der Ebene des Stadtquartiers und erproben diese in der Realität, um so einen Beitrag zur nachhaltigen Gestaltung von Städten zu leisten.

Zur Auftaktveranstaltung der Fördermaßnahme RES:Z wurden am 5. und 6. Juni 2019 rund 130 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft und Kommunen im DECHEMA-Haus in Frankfurt am Main begrüßt. In Form von Tandemvorträgen der meist wissenschaftlichen Projektleitung und Vertreterinnen und Vertretern der involvierten Kommunen wurden die geplanten Arbeiten der Projekte sowie die spezifischen Ziele der jeweiligen Kommunen anschaulich vorgestellt, was zu einem regen und interessierten Austausch beitrug. Diskutiert wurden Aspekte zur Entwicklung von übergreifenden Planungsinstrumenten für die integrative Stadtentwicklung und zur Gestaltung des Straßenraums vor dem Hintergrund unterschiedlicher Anforderungen der Nutzung (z.B. Mobilität, Wasserwirtschaft, Stadtplanung) und den Herausforderungen des Klimawandels (Hitze, Starkregenereignisse). Weitere Themen waren die Bedeutung sowie die ökologischen und sozialen Leistungen von urbanen Grünflächen und Möglichkeiten der Begrünung von Fassaden und Hausdächern für eine Verbesserung des städtischen Mikroklimas. Vorgestellt wurden darüber hinaus Ansätze für eine optimierte Nutzung von Wohnraum, um Flächenversiegelung zu vermeiden und zur Schließung von Stoffkreisläufen durch die Erstellung von Gebäude-Material-Katastern und von Konzepten zur Nutzung von Sekundärrohstoffen aus dem Rückbau von Gebäuden.

Zwei Impulsvorträge zur urbanen Transformation sowie – als Blick über den Tellerrand – zu Städten der Zukunft in Asien mit Beispielen zu aktuellen Entwicklungen in Korea. ergänztentenn die Präsentationen der RES:Z-Projekte. z

Die Veranstaltung wurde von der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. organisiert, die das wissenschaftliche Querschnittsprojekt ReQ+ zur Fördermaßnahme RES:Z koordiniert. Projektpartner sind das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT und StadtLand GmbH. Aufgaben von ReQ+ ist die inhaltliche Vernetzung der RES:Z-Projekte und die Unterstützung des Ergebnistransfers in die kommunale Praxis.

Weitere Informationen finden Sie unter: www.bmbf.ressourceneffiziente-stadtquartiere.de 

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Welche Rolle könnte Methanol als Energieträger und Plattformchemikalie der Zukunft spielen? Diese Frage hat Hans Jürgen Wernicke durch seine gesamte Berufslaufbahn begleitet – und auch beim DECHEMA-Kolloquium anlässlich seines 70. Geburtstages ist der Blick nicht nur auf den aktuellen Stand der Technik, gerichtet, sondern darüber hinaus auf die Einsatzmöglichkeiten von Methanol in der nahen und mittleren Zukunft. Wir sprachen mit dem früheren DECHEMA-Vorsitzenden darüber, was ihn an Methanol so fasziniert:

Dr. Hans Jürgen Wernicke

Herr Dr. Wernicke, welche Rolle hat Methanol in Ihrer Laufbahn gespielt?
Methanol hat mich über meine gesamte Berufslaufbahn begleitet. Bei Linde haben wir einen Reaktor entwickelt, der unter anderem für die stark exotherme Synthese von Methanol dient, bei der Süd-Chemie (heute Clariant) waren und sind  Methanolkatalysatoren ein wichtiger Teil des Geschäfts und wurden kontinuierlich verbessert  – ich war also immer in der einen oder anderen Weise mit Methanol befasst.

Wo sehen Sie die größten Potenziale für den Einsatz von Methanol in der nahen und in der mittleren Zukunft?
Das größte Potenzial sehe ich darin, CO2 zu recyceln und mit „grünem“ Elektrolysewasserstoff zu nachhaltigem Methanol umzusetzen. Methanol lässt sich vielseitig einsetzen, z.B. als hochoktaniger  Kraftstoffzusatz oder weiterverarbeitet  als Benzin oder Diesel. Über die in großem Maßstab realisierte  Herstellung von Olefinen aus Methanol lässt sich  die gesamte petrochemische Prozesskette  abbilden. Methanol könnte so wesentlich zum  Ersatz fossiler Rohstoffe beitragen. Die Handhabung von Methanol ist Stand der Technik, es  ist ein flüssiger Energieträger, für den, anders als z.B. bei  Wasserstoff oder den Ladestationen für Batterien, nicht in eine neue Infrastruktur investiert werden müsste. .

Warum werden diese Potenziale bisher nicht genutzt – welche technischen oder sonstigen Hürden stehen dem im Wege?
Da gibt es mehrere Gründe: Der zur CO2-Hydrierung benötigte Elektrolysewasserstoff –  insbesondere  aus regenerativen Energiequellen –  ist noch zu teuer. CO2 ist dagegen leicht abzutrennen und in großer Menge verfügbar, vor allem aus industriellen Quellen. Die zweite Hürde ist die generelle  Akzeptanz: Wenn die Öffentlichkeit überhaupt etwas über Methanol hört, dann als Giftstoff im Zusammenhang mit Schwarzbrennerei. Deshalb bestehen dort Vorbehalte. Technische Hürden sehe ich eigentlich nicht. In Island läuft seit 2012 eine Anlage, die „grünes“ Methanol aus CO2 und Wasserstoff produziert, der über Geothermie gewonnen wird. Seit 2015 produziert die Anlage 4000 t Methanol im Jahr, das als Benzinzusatz genutzt wird. Darüber hinaus laufen vielfältige Projekte im Rahmen von Kopernikus oder Carbon2Chem, um die technische Skalierbarkeit nachzuweisen und die Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

Mehr zum Thema Methanol, seiner Herstellung und seinen Einsatzmöglichkeiten beim DECHEMA-Kolloquium am 4. Juli 2019 – melden Sie sich jetzt kostenfrei an!

Hans Jürgen Wernicke wurde 1949 geboren und trat nach dem Studium der Chemie und der Promotion an der Christian-Albrechts-Universität Kiel zunächst in die Linde Group ein, für die er acht Jahre lang in München und Südafrika tätig war. 1985 wechselte er zum Süd-Chemie Konzern, für den er unter anderem als Projektleiter in Südafrika und als Geschäftsbereichsleiter in den USA und in Deutschland arbeitete. Im Jahr 1997 wurde er in den Vorstand berufen und war von 2007 bis 2011 stellvertretender Vorstandsvorsitzender der Süd-Chemie AG. Seit 2011 ist Hans Jürgen Wernicke beratend tätig und u.a. in mehreren Aufsichtsräten vertreten. Neben zahlreichen ehrenamtlichen Aufgaben war er von 2009 bis 2012 Vorsitzender des DECHEMA e.V. und ist aktuell Vorsitzender des Stiftungsrates des DECHEMA-Forschungsinstituts. 2016 verlieh die DECHEMA ihm die Ehrenmitgliedschaft.

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Kiel hat sich über die letzten Jahre und Jahrzehnte zu einer Hochburg der Algenforschung entwickelt. Und mittlerweile sind die ersten Unternehmen am Markt, die zeigen, dass sich mit Mikroalgen auch Geld verdienen lässt. Wir stellen die „Algenszene“ im hohen Norden vor.

Mit dem Meer kennt man sich aus in Kiel, der Landeshauptstadt an der Ostseeküste. Und so hat man das, was andernorts erst seit einigen Jahren als Zukunftstechnologie gilt, schon seit Jahrzehnten im Blick. Schlagzeilen, die Tourismusexperten Schweißperlen auf die Stirn treiben, sind für die Algenforscher Alltag: Denn in der Ostsee, genauer in der Kieler Förde, wird schon seit 2000 eine Algenfarm mit der Braunalge Laminaria saccharina betrieben. Durch die Kombination von Algen und Muscheln in einer marinen multitrophischen Aquakultur produziert die Kieler Meeresfarm nachhaltige Lebensmittel und Produkte für die Kosmetikherstellung in Bioqualität. Seit 2014 existiert zudem eine Forschungsplattform für die Offshore-Algenkultur, die in einem gemeinsamen Projekt der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), der Firma Coastal Research Management (CRM) und der Firma Sea & Sun Technology entwickelt wurde. CRM ist eine Plattform für unabhängige Experten im Küsten- und Meeresbereich. Mit über 250 Studien, Gutachten und Forschungsprojekten zählt sie zu den starken Akteuren auf diesem Gebiet.

Laminaria Saccharina (By Bjoertvedt – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=37206632)
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Frühjahrstreffen 2019 der VBU-Managerinnen

Haben Sie auch schon einmal versucht, einem Kleinkind Hustensirup einzuflößen? Oder ärgern sich darüber, dass beim Öffnen der Tablettenpackung immer der Beipackzettel im Weg ist? Damit Medikamente die gewünschte Wirkung entfalten, gehört mehr dazu als der hochpotente Wirkstoff; denn der muss auch in der richtigen Menge und zur richtigen Zeit in den Patienten gelangen, und das ist mitunter alles andere als einfach. Multimorbide Patienten kapitulieren vor der Tabletten-Batterie auf dem Frühstückstisch, Patienten dosieren versehentlich zu viel oder zu wenig, und das Kleinkind spuckt den Sirup wieder aus.

Wie es auch anders gehen kann, erfuhren die Teilnehmerinnen des diesjährigen Frühjahrstreffens der VBU-Managerinnen in den Life Sciences. Knapp 30 Frauen aus Wissenschaft und Industrie waren zu Gast bei tesa Labtec in Langenfeld.

Wer bei tesa zuerst an Haftklebestreifen denkt, ist in diesem Fall auf dem Holzweg: Das Unternehmen gehört zu den führenden Entwicklern und Herstellern von pharmazeutischen Spezialdarreichungsformen. Darunter fallen beispielsweise sogenannte „Rapid Films“, die sich auf der Zunge in Sekundenschnelle auflösen (und die das Kleinkind nicht ausspucken kann). „Mucofilms“ dagegen werden z.B. in die Wange appliziert und können dafür sorgen,  dass der Wirkstoff nicht oral, sondern über die Schleimhaut aufgenommen wird und damit unerwünschte „first pass“-Effekte, also eine unmittelbare Metabolisierung, vermieden werden. Und jeder kennt die Wirkstoffpflaster, die Schmerzmittel über einen längeren Zeitraum über die Haut in den Organismus bringen.

Wie viel Entwicklungsarbeit hinter solchen Anwendungen steckt, wurde bei einem Rundgang durch das Unternehmen deutlich: Von der Forschung, um das geeignete Filmmaterial, die richtige Formulierung und die Verarbeitung zu entwickeln, über das Entwicklungslabor, in dem die Chargen „im Kleinen“ hergestellt werden, bevor die Verfahren in Hamburg in die Produktion gehen, zeigten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Schritt für Schritt, welche Parameter zu beachten sind. Da geht es um die Dosierung und Freisetzung des Wirkstoffs, aber auch um die Klebkraft von Pflastern und den Durchgang des Wirkstoffs aus dem Pflaster durch die Klebschicht auf die Haut. Letzterer wird in der Analytik an echten Hautproben getestet, die nicht nur von Schweinen stammen, sondern dank der Nähe zu Düsseldorfer Schönheitskliniken von freiwilligen Spendern und damit auch vom Menschen verfügbar sind.

Je leichter ein Medikament zugänglich ist, desto größer ist allerdings auch die Gefahr des Missbrauchs: Darauf wies die Gastgeberin, die Geschäftsführerin von tesa labtec Dr. Helge Lubenow, in einem eindringlichen Vortrag hin. Hier sind nicht nur die Hersteller, sondern auch Ärzte, Patienten und Gesetzgeber in der Pflicht, um Folgen wie die US-Opiatkrise von vornherein zu verhindern.

Überhaupt ist der Patient längst nicht mehr nur ein „Duldender“, wie es der lateinische Wortursprung nahelegt. Er muss vielmehr als aktiver Teil des Gesundheitssystems handeln und auch so wahrgenommen werden. Wie diese Rolle aussehen kann, schilderte Philipp von Gallwitz in seinem Vortrag zu „Patient Engagement aus Industriesicht“ – ein Plädoyer für mehr Austausch zwischen Patienten, Herstellern und Behörden. Dass auch die „klassische“ Tablette leichter ihren Weg in den Patienten finden könnte, wenn man den denn nur stärker berücksichtigen würde, zeigte Prof. Dr. Sven Stegemann in seinem trotz des ernsten Themas vergnüglichen Vortrag zu „Alt, multimorbid und selbständige Arzneimitteleinnahme – ein Realitätscheck“.

So bleibt von diesem Treffen die Erkenntnis, dass mit etwas mehr Aufmerksamkeit für ein patientenfreundlicheres Design der Medikamentenumverpackung der Beipackzettel nicht im Weg sein müsste. Es bleibt aber auch der große Respekt vor der Innovationskraft und dem Ideenreichtum der Entwickler, die immer neue Wege gehen, um die Medikamenteneinnahme zuverlässiger und sicherer zu machen. Es bleiben neue Kontakte und das Wiedersehen mit alten Bekannten – und es bleibt ein großes Dankeschön an die hochmotivierten Gastgeber!

Save the Date: Herbsttreffen der VBU-Managerinnen am 25. Oktober 2019 in Frankfurt

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