Was aus einer Stammzelle wird, das bestimmen Signale von außen, unter anderem elektrische Felder und Spannungsunterschiede. Bochumer Biochemiker haben auf diesem bisher wenig erforschten Signalweg nun einen zellulären Spannungssensor entlarvt: Der Kaliumkanal KCNQ1 vermittelt die bioelektrischen Informationen an die Zelle. <% image name="Froschembryo" %><p>
<small> Frosch-Embryo mit normalem und verändertem Kaliumkanal. </small>
<table>
<td width="110"></td><td><small> <b>Stammzellen</b> der Neuralleiste differenzieren sich in Wirbeltieren zu einer Reihe verschiedener Zellen wie Gefäßmuskelzellen, periphere Nervenzellen, Knorpelzellen, Knochenzellen, hormonproduzierenden Zellen und Pigmentzellen. Die Entwicklung zu den spezialisierten Zelltypen des sich entwickelnden Embryos wird durch komplexe Wechselwirkungen von Zellen untereinander gesteuert. Stammzellen haben genau definierte, in engen Grenzen gehaltene elektrophysiologische Eigenschaften, welche die Grundlage für spezifische zelluläre Verständigung sein könnten. Bisher war die Bedeutung elektrischer Signale für Stammzellen unklar. Zudem war unbekannt, wie die elektrophysiologischen Signale auf die Zellen wirken. </small></td>
</table>
Licht in diese Frage brachten die Arbeiten der Bochumer Forscher um Guisgard Seebohm, die sie an Embryonen des afrikanischen Krallenfrosches durchführten. Da die elektrischen Eigenschaften einer Zelle durch Ionenkanäle und Transporter in der Zellmembran bestimmt werden, durch die elektrisch geladene Teilchen hinein- und herausgelangen, brachten sie Erbmaterial von Ionenkanälen und Transportern in die Froscheier ein und beobachteten deren weitere Embryonalentwicklung. Neben diesen genetischen Manipulationen beeinflussten sie die Ionenkanäle und Transporter auch pharmakologisch, indem sie die Froschembryonen Ionenkanalmodulatoren aussetzten.
Dabei entdeckten sie, dass der spannungsabhängige Kaliumkanal KCNQ1 (auch Kv7.1 und KvLQT1 genannt) die Eigenschaften einer spezifischen Stammzellpopulation der Neuralleiste kontrolliert. KCNQ1 gibt es seit einer frühen Phase der Evolution, vermutlich in allen Wirbeltieren. Fehlfunktionen sind bei Menschen an komplexen Krankheiten wie dem ererbten plötzlichen Herztod, Schwerhörigkeit und Epilepsie beteiligt.
"Werden die Funktionen dieser Kanäle in den sich entwickelnden Embryonen durch genetische Manipulationen oder pharmakologische Wirkstoffe verändert, so teilen sich die Pigmentzellen der Neuralleiste vermehrt und wandern in Gewebe ein, in denen sie normalerweise nicht zu finden sind", beschreibt Seebohm.
Die Forscher konnten auch den Mechanismus klären, der dahinter steckt: Eine Hemmung des KCNQ1-Kaliumkanals führt zu einer Anhebung des Ruhemembranpotenzials in den Froschzellen. Dies wiederum bewirkt, dass bestimmte Gene (Sox10, Slug und Miff) vermehrt abgelesen und die entsprechenden Proteine in größerer Menge produziert werden. Sie wiederum bewirken, dass sich die Zellen öfter teilen und in untypische Regionen einwandern. "Wir vermuten, dass KCNQ1 als zellulärer Spannungssensor wirken kann, der bioelektrische Signale aus der Umgebung der Stammzellen in spezifisches Verhalten der Zellen übersetzt", so Seebohm.
<b>Neue Ansatzpunkte für Therapien.</b> Die Bedeutung bioelektrischer Signale ist noch weitgehend unverstanden. "Das Verständnis der Regulation embryonaler Stammzellen durch biophysikalische Eigenschaften der Plasmamembran und der Ionenflüsse wird neue Marker und Kontrollpunkte für biomedizinische Eingriffe hervorbringen", schätzt der Biochemiker. Der neu entdeckte Mechanismus könnte von Bedeutung bei menschlichen Krankheiten wie Metaplasie, Krebs und Neuralleistendefekten sein. Substanzen, die Kaliumkanäle beeinflussen, könnten daher eine neue Bedeutung bei ihrer Behandlung erlangen.
<small> Morokuma, Blackistonj, Adams, Seebohm, Trimmer und Levi: Modulation of potassium channel function confers a hyperproliferative invasive phenotype on embryonic stem cells. In: PNAS early edition, 13.-17.10.2008 </small><small>Stammzellentwicklung:</small><br>Erste Erkenntnisse über bioelektrische Signale
Neue Faser leitet ultrakurze Lichtimpulse präzise weiter
<a href=http://www.Lctech.de>LCTech</a> bietet mit dem neuen EluVac ein Manifold, das sich die Anreicherung, die Aufkonzentration sowie die Isolation von Stoffen in der Festphasenextraktion eignet. Mit ihm lassen sich bis zu 20 Proben unter Vakuum gleichzeitig bearbeiten.<% image name="LCTech_Manifold" %><p>
<small> EluVac ist mit unterschiedlichen Racks schnell an viele Anwendungen anpassbar. </small>
Das Manifold eignet sich für die Bearbeitung einer breiten Palette an Matrizes in der Umweltanalytik, der Untersuchung von Lebens- und Futtermitteln sowie der pharmazeutischen und klinischen Anwendung. So wird es etwa bereits für die Extraktion von Wasserproben im Rahmen der H53-Methode und in der Mykotoxinanalytik routinemäßig genutzt.
Dank eines flexiblen Aufbaus lässt sich EluVac mit wenig Aufwand an verschiedene Applikationen anpassen. Für die Probenvorlage gibt es eine speziell entwickelte Halterung für große Gefäße.
Für die Probenaufnahme kann man das Manifold mit unterschiedlichen Racks bestücken, etwa mit 60mL- oder 4mL-Gläschen oder 100mL-Rotationsverdampferkolben. Die Einstellung des Vakuums erfolgt über Ventile für die Grob- und Feinregulierung. Mit einer einfachen Drehung stellt man von "Verwerfen" auf "Sammeln", ohne das Manifold mühsam auseinander- und wieder zusammenzubauen.
Dank hochwertiger Materialien ist das Manifold chemisch widerstandsfähig und erlaubt den Einsatz vieler gängiger Lösungsmittel.EluVac: Universelles Vakuum Manifold
Thermo Fisher Scientific hat das wellenlängendispersive Röntgenspektrometer <a href=http://www.thermo.com/microanalysis>MagnaRay</a> (WDS) präsentiert. Das System kombiniert automatisch energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS) mit WDS Operationen. <% image name="Thermo_MagnaRay" %><p>
MagnaRay kombiniert die Vorteile von EDS und WDS und hilft so, Elemente zu identifizieren sowie deren quantitative Anteile zu bestimmen. Es ermöglicht erstmals eine Nanoanalyse auch bei niedrigeren Beschleunigungsspannungen.
Die Intensitäten von niedrigenergetischer Röntgenstrahlung können bei MagnaRay 10-100fach höher sein als bei herkömmlichen WDS Techniken.MagnaRay: Erstes integriertes EDS/WDS System
Das neues Preventol MPT 11 von <a href=http://www.lanxess.de>Lanxess</a> erhöht die Lebensdauer von Wood Plastic Composites (WPC) deutlich. WPCs sind Verbundwerkstoffe aus Holz und Thermoplasten, die aufgrund ihrer vielseitigen und wirtschaftlichen Verwendungsmöglichkeiten weltweit hohe Wachstumsraten erzielen.<% image name="Lanxess_Preventol" %><p>
<small> Das speziell auf WPC-Anwendungen zugeschnittene Additiv Preventol MPT 11 setzt auf eine Wirkstoffkombination, die Angriffe sowohl verfärbender als auch zerstörend wirkender Pilze auf das organische Material unterbindet. </small>
Eine Herausforderung bei der Verwendung von WPCs liegt in der Mikrobenanfälligkeit dieses Materials. Denn zugunsten einer ansprechenden Optik und Haptik werden WPC-Paneele oft gebürstet; zudem ist die schützende Kunststoffmatrix in der Praxis einer allmählichen Abnutzung unterworfen. Beides kann Holzfasern freilegen, so dass Feuchtigkeit in den Werkstoff eindringen kann.
Vor allen bei der Verwendung von WPCs im Außenbereich, der in Nordamerika den Löwenanteil der WPC-Anwendungen ausmacht, können unbehandelte Composites ebenso wie naturbelassenes Holz mit der Zeit zum Nährboden für Pilze werden. Im günstigsten Fall hat dies lediglich eine Verfärbung des Materials zur Folge, nicht selten jedoch kommt es zu Schimmelbefall und damit auch zu einer Beeinträchtigung der Rutschfestigkeit.
<b>Schimmelwidrige Additive.</b> Ein effizienter Weg, dem zu begegnen, ist die Ausstattung mit schimmelwidrigen Additiven schon bei der Herstellung eines WPC. Anorganische Präparate wie Zinkborat sind hierbei kritisch zu betrachten, da sie sehr hoch dosiert werden müssen und somit das Recycling bzw. die thermische Verwertung erschweren. Demgegenüber weisen organische Biozide niedrige Wirkkonzentrationen auf. Der Einsatz entsprechender Produkte in WPCs stellt jedoch aufgrund der hohen Extrudertemperaturen bis 200 °C und der erforderlichen schnellen sowie homogenen Verteilung im Compound bei gleichzeitig niedriger Dosage einen hohen Anspruch an die Formulierung.
Preventol MPT 11 wird diesem Anspruch gerecht: Es blockiert sehr wirksam das Wachstum einer Reihe von Mikroorganismen wie Penicillium funiculosum oder Aspergillus niger. Das neue Biozid wirkt in niedriger Dosierung und wird einfach mit den anderen Additiven – in der Regel Haftvermittler, UV-Schutzmittel und Pigmente – in den Extruder gegeben; dort verteilt sich das Additiv in kürzester Zeit optimal im Composit. Lanxess wird für Preventol MPT 11 ein Zulassungsverfahren im Rahmen der Biozid-Richtlinie der EU einleiten.
<table>
<td width="110"></td><td><small> <b>WPC</b> bestehen zu 60-80 % aus Holz in Form von Spänen, Fasern oder noch feineren Partikeln, die mit Thermoplasten zu einem aufschmelzbaren Werkstoff verbunden werden. WPC-Granulate können daher per Extrusion und sogar im Spritzguss verarbeitet werden. Gegenüber gewachsenem Holz überzeugen WPCs durch eine größere Gestaltungsfreiheit. Sie werden zu Terrassendielen, Fassadenverkleidungen, Geländern, Fensterrahmen und dekorativen Profilen verarbeitet; auch im Automobilsektor und Möbelbau finden sie Anwendung. </small></td>
</table>Neues Biozid-Produkt für Wood Plastic Composites
Siemens hat ein neues Bediengerät im Widescreen-Format entwickelt. <a href=http://www.siemens.com/panels>Simatic HMI TP 177B 4"</a> ist mit 4,3-Zoll-Touchscreen und 4 taktilen Funktionstasten ausgestattet. Es zeichnet sich durch kompaktes Einbauformat aus und bietet rund 1/3 mehr Visualisierungsfläche als vergleichbare Geräte am Markt. <% image name="Siemens_Simatic_HDI" %><p>
Die LED-Hintergundbeleuchtung des Displays lässt sich bis auf 20 % der Normalleuchtstärke dimmen und durch den integrierten Bildschirmschoner komplett ausschalten.
Simatic HMI TP 177B 4" verfügt über Schnittstellen für Profibus DP und Profinet IO sowie zum Anschluss mobiler Datenträger wie USB-Sticks, SD- oder MMC-Karten.
Diese nutzt der Anwender zum Beispiel zur Sicherung seiner Projektierungen, Programme oder Rezepturdaten. Projektiert wird das neue Panel per Engineeringsoftware Simatic WinCC flexible 2008.Siemens-HDI mit großer Visualisierungsfläche
2008: Deutscher Nawaro-Anbau konstant bei 2 Mio ha
Die Anbaufläche für nachwachsende Rohstoffe (Nawaro) lag heuer nach Schätzungen der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (<a href=http://www.fnr.de>FNR</a>) bei rund 2 Mio ha. Damit stabilisiert sich die Produktion von Ackerkulturen für energetische und stoffliche Zwecke in der deutschen Landwirtschaft auf hohem Niveau.<% image name="FNR_Nawaros2008" %><p>
Knappe 17 % der deutschen Ackerfläche nutzen die Landwirte zur Erzeugung von Energie- und Rohstoffpflanzen. Erstmals seit 2003 ist die Nawaro-Anbaufläche jedoch nicht weiter gewachsen. Geschuldet ist das der Entwicklung auf den Weltagrarmärkten sowie einem Rückgang bei der inländischen Produktion von Biokraftstoffen.
Im Vergleich zum Vorjahr nahm vor allem die Anbaufläche des Biodiesel-Rohstoffs Raps um 120.000 ha ab. Ursachen finden sich im Rückgang der inländischen Biokraftstoffproduktion bei gleichzeitig stärkerem Import von Pflanzenölen und Biokraftstoffen. Der Anbau von Energiepflanzen für Biogasanlagen legte nach Prognose der FNR hingegen um rund 100.000 ha zu, um den Bedarf insbesondere der neu in Betrieb gegangenen größeren Anlagen zu decken. Bei allen anderen Kulturen gab es nur geringfügige Veränderungen.
Die sprunghaft gestiegenen Preise von Agrarrohstoffen für den Nahrungsmittelsektor sieht die FNR als Hauptursache dafür, dass sich die Zuwächse der vergangenen Jahre 2008 nicht fortsetzten. Ungeachtet dessen geht sie mittelfristig von einer weiteren deutlichen Ausdehnung des Nawaro-Anbaus zur industriellen und energetischen Verwertung in Deutschland aus.2008: Deutscher Nawaro-Anbau konstant bei 2 Mio ha
Der neue Vorstand der <a href=http://www.christwater.com>Christ</a>-Gruppe hat Maßnahmen beschlossen, um die Rentabilität zu verbessern. Die Aktivitäten schließen die umfassende Sanierung von schwach profitablen und unprofitablen Geschäften sowie nachhaltige Reduktionen im Fixkostenbereich ein.Christ Water verordnet sich Schlankheitskur<% image name="Christ_Firmengebaeude" %><p>
Malek Salamor, CEO der Christ Water Technology Group, will bei den Fixkosten künftig eine jährliche Einsparung von annähernd 6 Mio € erreichen. Die Hälfte davon soll in den Aufbau technischer Ressourcen und vermehrten F&E-Aktivitäten reinvestiert werden.
Insgesamt sollen eine gesteigerte Eigenleistung und eine schlankere Organisation zu einer erhöhten Flexibilität und Produktivität bei geringerer Komplexität in der Konzernstruktur führen.
Diese Maßnahmen sollen das EBIT ab 2009 deutlich verbessern. Für das laufende Jahr erwartet Christ ein EBIT von -2 Mio €. Es beinhaltet einmalige Abschreibungen und Kosten für aufgegebene Tätigkeitsbereiche von rund 4 Mio €. Zudem werden Kosten und Rückstellungen von rund 4 Mio € für den Abschluss von inaktiven oder verlustbringenden Projekten in den Geschäftsfeldern Power sowie Food & Beverage verbucht.
Bakterienfrei: Erster antimikrobieller BASF-Kunststoff
Die BASF bietet seit kurzem einen Kunststoff an, der die Eigenschaft besitzt, Mikroben abzutöten. Der Werkstoff gehört zu den Spezialitäten im Styrolkunststoffsortiment, heißt <a href=http://www.luran-s.com.>Luran S BX 13042</a> und ist das zur Zeit einzige ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Polymer) mit antimikrobieller Funktion. Bakterienfrei: Erster antimikrobieller BASF-Kunststoff<% image name="BASF_Luran_Grafik" %><p>
<small> Die Messgröße CFU/ml (colony forming units) beschreibt die Zahl von Mikroorganismen auf einem Material. Hier abgebildet ist das Ergebnis nach 24 h im Vergleich zu einem Kunststoff ohne antimikrobielle Ausrüstung. </small>
Der antimikrobielle Werkstoff enthält Silberverbindungen, die zur keimtötenden Oberflächenwirkung in den Kunststoff eingearbeitet sind. Interessante Einsatzgebiete dafür sind nicht nur Handtrockner, Seifenspender oder ganze Nasszellen in öffentlich genutzten Sanitärbereichen, sondern auch weitere Produkte, die mit Bakterien und anderen Mikroorganismen in Kontakt kommen und steril sein sollten: Krankenhausbetten, Behandlungsstühle oder Computertastaturen in öffentlichen Büros.
Kombiniert mit den klassischen ASA-Eigenschaften, wie Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse, hohe Wärmealterungsstabilität, gute Chemikalienresistenz und außerordentliche Oberflächenqualität, ist ein neuer Werkstoff mit anspruchsvollem Eigenschaftsprofil entstanden.
Der Verband der Chemielehrer veranstaltet mit dem <a href=http://www.fcio.at>FCIO</a> vom 13. bis zum 18.10.2008 an 110 österreichischen Schulen spezielle <a href=http://www.faszination-chemie.at>Aktionstage der Chemie</a>. Volksschüler zeigen dabei, wie spannend das chemische Experimentieren sein kann. Die Lust an den Life Sciences soll damit gesteigert werden.<% image name="FCIO_Aktionswoche" %><p>
<small> Laut PISA-Studie 2006 zeigt jeder sechste österreichische Schüler gegen Ende der Pflichtschulzeit große Mängel im naturwissenschaftlichen Wissen. Verglichen zu den meisten europäischen Ländern haben Österreichs Schüler zudem deutlich weniger Freude und Spaß am Lesen und Lernen über naturwissenschaftliche Themen. </small>
Die Aktionswoche bietet die Möglichkeit, hinter die Kulissen der spannenden Naturwissenschaft zu blicken und zu erkennen, dass die Chemie Teil unseres Lebens ist, vor der man sich nicht zu scheuen braucht. Letztlich ist die chemische Industrie eine zukunftsträchtige Branche, die auf gute, innovative Nachwuchskräfte angewiesen ist.
<% image name="FCIO_Aktionswoche2" %><p>
<small> Chemielehrer stehen bei den Aktionstagen tatkräftig zur Seite, alle Eltern sind eingeladen ihre Kinder bei dieser spannenden Reise zu begleiten. </small>
Derzeit sind die naturwissenschaftlichen Fächer – insbesondere der Chemieunterricht - im Vergleich zu anderen Fächergruppen an den heimischen Schulen unterrepräsentiert: In den ersten 4 Jahren Unterstufe wurde der Chemieunterricht sukzessive auf 2 Wochenstunden reduziert. Das macht es unmöglich, sich mit der Faszination Chemie auseinander zu setzen, Neugierde zu wecken und sich ein Grundwissen anzueignen. Hinzu kommen die mangelnde Ausstattung an Schulen, der fehlende praxisnahe Experimentalunterricht in Kleingruppen und die unzureichende Begabtenförderung.
Österreichs Schüler brauchen aber eine fundierte und stärker praxisorientierte Basisausbildung im Bereich der Naturwissenschaften. Da der gesamte Bereich der Life Sciences auf Erkenntnissen der Chemie beruht, kann nicht früh genug damit begonnen werden, Jugendliche für dieses Fach zu begeistern. Eine Erhöhung der Anzahl an Unterrichtsstunden in den naturwissenschaftlichen Fächern in der Sekundarstufe I ist daher unumgänglich.
In der ersten und zweiten Klasse sollen künftig - so der Wunsch der Chemielehrer - 3 Wochenstunden Naturwissenschaften (Biologie, Chemie, Physik) angeboten werden - davon 1 Stunde als Übungs- und Experimentierstunde. In der 3. und 4. Klasse sollen dann jeweils zwei Wochenstunden Biologie, Chemie und Physik unterrichtet werden – mit der Möglichkeit, Experimente mit einer geteilten Gruppe (Klasse) durchführen zu können (zum Beispiel kann eine Semesterwochenstunde auf das ganze Schuljahr so aufgeteilt werden, dass im Durchschnitt jede zweite Stunde experimentiert werden kann).
<table>
<td width="110"></td><td><small> Seit 2000 schließen in Österreich pro Jahr nur durchschnittlich 180 Studierende ein chemierelevantes Studium ab. Die Abbruchquote liegt bei bis zu 70 %. Österreich fehlt es daher an Akademikern in diesem Fachbereich. Dieser Trend gefährdet die heimische chemische Industrie, denn die hier groß teils vertretenen KMUs brauchen junge, gut ausgebildete Absolventen. </small></td>
</table>Österreichische Aktionstage: "Faszination Chemie"
