Chemie im Computer

Forscherteam um Berliner Max-Planck-Wissenschaftler gelingt mit neuartigen Computersimulationen die Beschreibung einer wichtigen chemischen Reaktion in der Halbleiterindustrie

Viele Eigenschaften von Halbleitern werden gezielt durch chemische Reaktionen an ihren Oberflächen manipuliert. Doch wie diese Prozesse auf atomarer Ebene ablaufen, ist noch weitestgehend unbekannt. Jetzt haben Forscher des Fritz-Haber-Instituts in Berlin sowie der Universitäten Essen, Leiden (Niederlande) und Cork (Irland) mit Hilfe von Computersimulationen geklärt, in welchen Einzelschritten ein solcher technologisch wichtiger Prozess – die Reaktion von Wasserstoff mit Silizium – tatsächlich verläuft (Physical Review Letters, 14. Oktober 2002). Dazu setzten die Forscher erstmals ein so genanntes Quanten-Monte-Carlo-Verfahren ein, mit dem sich Reaktionsschritte weit genauer als bisher berechnen lassen: Damit können Prozesse im Computer in Ruhe beobachtet werden, die in realen chemischen Reaktionen nur wenige Nanosekunden dauern und auf einer Fläche von Millionstel Millimetern stattfinden.

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

http://www.mpg.de/pri02/pri02100.htm

Roboter auf Rohkost-Diät

Forscher aus Bristol haben eine Brennstoffzelle entwickelt, die aus
Haushaltsabfällen Strom für elektrische Kleingeräte erzeugt. Chris Melhuish
und Mitarbeiter haben an der University of the West of England[1] einen
Stamm von E. coli-Bakterien gezüchtet, die von Verbindungen mit
oxidierbarem Kohlenstoff leben und bei deren Verstoffwechslung atomaren
Wasserstoff freisetzen. Mit diesen Organismen haben die Wissenschaftler
einen etwa Handy-großen Prototyp einer Brennstoffzelle gebaut, welche den
Wasserstoff mit Redoxchemikalien umsetzt und elektrische Spannung erzeugt.
Damit wiederum betreiben sie einen kleinen lichtempfindlichen Roboter.
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Erlebnisfeld Farbe führt zur Preisverleihung

Studierende der Fachhochschule Esslingen – Hochschule für Technik des Studiengangs
Chemieingenieurwesen/Farbe-Lack-Umwelt erhalten den Brillux-Preis

Am Mittwoch, den 02.10.02, fand in den Räumen der Staatlichen Akademie der
Bildenden Künste in Stuttgart die Preisverleihung des Brillux-Studentenwettbewerbs
2002 statt. Die Studierenden des Studiengangs Farbe-Lack-Umwelt – Abteilung
Farbdesign der Fachhochschule Esslingen – Hochschule für Technik konnten sich
freuen.

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Nobelpreisträger Prof. Huber über Molekulare Maschinen für den Proteinabbau

Proteine sind die Baustoffe und Maschinen des Lebens. Sie halten die Zellen am Laufen. Was aber geschieht mit Proteinen, die nicht mehr benötigt werden oder solchen, die fehlerhaft produziert und gefaltet, ihre Aufgaben nicht erfüllen? Der Organismus verfügt über verschiedene molekulare Maschinerien, die auf höchst ausgeklügelte Weise solche Proteine in ihre Bestandteile zerlegen und abbauen. Wo dieser Auf-räumprozess versagt, können schwere Krankheiten wie zum Beispiel Alzheimer, Parkinson oder das Creutzfeld-Jakob-Syndrom durch Proteinablagerungen entstehen. Nobelpreisträger Prof. Robert Huber vom Max-Planck-Institut für Biochemie (Martinsried) stellte einige solcher molekularer “Abräummaschinen” auf der Internationalen Konferenz für “Structural Genomics” am Donnerstag, den 10. Oktober 2002 in Berlin-Buch bei seinem Eröffnungsvortrag vor. Erst kürzlich hatte seine Arbeitsgruppe die Struktur einer dieser Maschinen entschlüsseln kön-nen. Jetzt wollen die Wissenschaftler herausfinden, wie diese Proteinab-baumaschine funktioniert. Sie hoffen, dass es auf dieser Basis möglich sein wird, Medikamente zu entwickeln, die die gefürchteten Eiweißablagerungen verhindern.

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Die Berliner Proteinstrukturfabrik

Die Berliner Proteinstrukturfabrik ist ein vom Bundesforschungsministerium (BMBF) seit 1999 geförderter Leitprojektverbund aus dem Bereich “Diagnose und Therapie mit den Mitteln der Molekularen Medizin”. Er erhält für fünf Jahre insgesamt 17 Millionen Euro (33,6 Millionen Mark). Die Proteinstrukturfabrik ist ein Zusammenschluss mehrerer Berliner Einrichtungen des Interdisziplinären Forschungsverbunds Strukturbiologie sowie einer Reihe kleinerer und mittelständischer Biotechnologieunternehmen (KMU´s). Zum rund 40-köpfigen Team der Proteinstrukturfabrik gehören: die Berliner Universitäten, das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch, das Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik, das Ressourcenzentrum im Deutschen Humangenomprojekt (RZPD), das Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) sowie eine Reihe anderer Einrichtungen der öffentlichen Forschung und KMU´s. Sprecher der Proteinstrukturfabrik ist Prof. Udo Heinemann. Er leitet im MDC die Forschungsgruppe Proteinkristallographie.

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Bakterien – bisher unterschätzte Alleskönner für Umweltschutz, Landwirtschaft un

Auf der BMBF – Netzwerktagung zur Gegenwart und Zukunft der bakteriellen Genomforschung in Deutschland treffen sich am 10. und 11. Oktober 350 Teilnehmer an der Universität Bielefeld, um aktuelle Ergebnisse auf dem Gebiet der bakteriellen Genomforschung in Deutschland vorzustellen und zu diskutieren. Diese Veranstaltung wird gemeinsam von den wissenschaftlichen Gesellschaften DECHEMA (Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.), DGHM (Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie e.V.) und VAAM (Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie e.V.) durchgeführt.

“Die biologische Forschung erlebt gegenwärtig einen Quantensprung, der durch die Erfolge der Genomanalyse bedingt wird. Dieser Quantensprung wird insbesondere bei Bakterien deutlich, deren Genome eine handliche Größe aufweisen und die daher einfach sequenziert werden können,” bekräftigte Prof. Alfred Pühler, Universität Bielefeld, bei der Eröffnung dieser Tagung.

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Der Nobelpreis in Chemie 2002 [TEIL 1]

9 Oktober 2002

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat beschlossen, den Nobelpreis des Jahres 2002 verliehen wird

„für die Entwicklung von Methoden zur Identifikation und Strukturanalyse von biologischen Makromolekülen“

zur einen Hälfte an

John B. Fenn
Virginia Commonwealth University, Richmond, USA,

und

Koichi Tanaka
Shimadzu Corp., Kyoto, Japan

„für ihre Entwicklung von weichen Desorption/Ionisation-Methoden zur massenspektrometrischen Analyse von biologischen Makromolekülen“

und zur anderen Hälfte des Preises an

Kurt Wüthrich
Eidgenössische Technische Hochschule (ETH), Zürich, Schweiz und The Scripps Research Institute, La Jolla, USA

„für seine Entwicklung der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie zur Bestimmung der dreidimensionalen Struktur von biologischen Makromolekülen in Lösung“.

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Neuer Werkstoff erobert die Kunststoffindustrie

Mit der Entwicklung eines zukunftsträchtigen Werkstoffes werden neue Maßstäbe bei der Herstellung von Kunststoff gesetzt. Auch der Grafitbergbau profitiert davon.

Mit einem neuen für die Kunststoffindustrie revolutionären Werkstoff läßt die österreichische Montanuniversität Leoben aufhorchen. Einem Kunststofftechniker ist es gelungen, durch die Mischung des Kunststoffes Polypropylen mit Grafit und durch Zugabe von Tensiden die elektrische und thermische Leitfähigkeit der Materialien zu erhöhen. Zudem können diese mit dem neuen Verfahren auch wesentlich preisgünstiger und umweltschonender hergestellt werden.

Kunststoff wird qualitativ hochwertiger und preisgünstiger

“Durch die Zugabe von Tensiden, wie sie auch in Waschmitteln vorhanden sind, wird die Haftung zwischen dem Kunststoff und dem Grafit optimiert. Dadurch kann der Grafitanteil bei der Herstellung des für die Kunststofferzeugung notwendigen Granulates wesentlich gesenkt werden, ohne dass die Qualität darunter leidet”, berichtet Dipl.-Ing. Karl Schnetzinger von seinen Forschungsergebnissen. Im Rahmen des Projektes konnten so auch mit geringerem Gehalt an Grafit ausreichende elektrische Eigenschaften bei verbesserter Flexibilität des Materials erreicht werden. “Das ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil der Kunststoff nur durch eine hohe Flexibilität als Verpackungsmaterial für elektronische Bauteile attraktiv ist”, so Schnetzinger. “Gleichzeitig können die für das Kaputtwerden von Elektronikbauteilen verantwortlichen Spannungen abgeleitet werden”, ergänzt Schnetzinger.

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Die Nase im Wind: Greifswald gibt besten Bachelorstudenten gleich das Promotions

Es sieht so aus, wie wenn die Universität Greifswald wieder einmal ganz vorne mitspielt. Nicht nur in Gedanken, sondern Taten. In der Greifswald Graduate School in Science (GGSS) beginnen die ersten Studenten aus dem Ausland zu promovieren, die bisher nur einen Bachelorgrad (BSc) erworben haben. Die GGSS steht aber nicht nur Ausländern offen, sondern jedem Besten, der einen Bachelorgrad erworben hat. Das gibt es in Deutschland bisher sonst nirgendwo.

Im Januar 2000 hatte der (Bundes-)Wissenschaftsrat empfohlen, “in Anknüpfung an seine Empfehlungen zu Graduiertenkollegs und Doktorandenstudien, grundsätzlich die Möglichkeit zu eröffnen, besonders qualifizierte Bakkalaureus-/Bachelorabsolventen direkt in ein Promotionsstudium aufzunehmen”.

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Bewegungsmelder für Einzelmoleküle

Göttinger Max-Planck-Wissenschaftler präsentieren hochsensitiven Protein-Test mit Anwendungspotential in der biomedizinischen Forschung und Wirkstoffentwicklung

Einzelne Moleküle sichtbar zu machen ist heute keine Utopie mehr. Optische Verfahren auf Basis der Fluoreszenzspektroskopie erlauben es bereits, Dynamik und Wechselwirkungen winzigster Substanzmengen in Lösung, aber auch in lebenden Zellen zu untersuchen. Wissenschaftlern um Petra Schwille am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es jetzt gelungen, eine derartige Methode so zu verfeinern, dass bereits geringste Mengen von Biomolekülen, in diesem speziellen Fall Enzyme, auf ihre funktionalen Eigenschaften analysiert werden können (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS, 17. Dezember 2002). Damit ist der Wunsch vieler Forscher, die Interaktionen einzelner Moleküle in lebenden Zellen direkt beobachten zu können, in greifbare Nähe gerückt.

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