Why Jurassic World could never work…

Creating dinosaurs: why Jurassic World could never work

John Long, Flinders University

When the first Jurassic Park movie hit the silver screens in 1993, I cried. Never before had dinosaurs, those magnificent creatures of bygone days, been brought to life so realistically. It was a palaeontologist’s dream come true. Jurassic Park and its sequels were huge hits, and dinophiles around the world are now anxiously awaiting the release of the next instalment, Jurassic World on June 4 this year.

These films give an impression that science might be really capable of bringing back a living dinosaur. The latest outing goes even further than the previous films, where only dinosaurs that once existed were recreated. Jurassic World is about the “genetically modified hybrid” dinosaurs.

But is this all really possible?

The answer is a kind of “yes”, but not in the same way that the Jurassic Park movies might suggest.

Can we ever find and use dinosaur DNA?

DNA is the building block of life. It’s the veritable blueprint for how cells divide, multiply and eventually build an organism’s body plan. We can clone genetically identical organisms from the DNA of a parent organism, including mammals such as Dolly the sheep.

When an organism dies, the soft tissues, including the DNA, break down and eventually are destroyed. But in some cases, parts of dead animals and plants are buried and preserved as fossils. And in very rare cases soft tissues of fossils can be preserved. In some cases parts of the DNA can be extracted from well-preserved fossils, as in the recent case of two extinct Australian fossil kangaroos, whose DNA was dated between 40,000 to 50,000 years old.

In these cases only small sections of the extremely long DNA molecule are ever found. Although these short segments of fossil DNA can often give us valuable information about the relationships of the extinct animal to its living relatives, they are far too fragmentary to ever give us the full picture of the animal’s genome. For example, the human genome has 23 chromosomes composed of 3.2 billion base pairs of molecules. Reconstructing the full set of chromosomes is thus an impossible task if using just a few short segments of one chromosome as reconstructed from a fossil.

In their book The Science of Jurassic Park and The Lost World, Rob Desalle and David Lindley describe how the process shown in the movies for reviving a dinosaur from fragments of fossil DNA is fundamentally flawed.

Could a 90 million year old fossil mosquito preserved in amber contain traces of its last meal’s DNA? Wikimedia/Brocken Inaglory, CC BY-SA

The method used by the fictional genetics company, Ingen, involved finding dinosaur DNA still inside fossilised mosquitoes preserved intact in amber, which is sap that seeps from trees and often covers unwary insects. While it’s true we do find superb life-like insect fossils in amber the same age as when dinosaurs lived the insects do not contain even small fragments of their own DNA preserved, let alone the DNA of any dinosaur it may have bitten.

While in living mosquitoes it’s possible to identify host blood from its DNA, if the mosquito has very recently taken the blood, survival of the DNA inside the insect gut is short-lived as it rapidly breaks down during digestion. A mosquito trapped in amber has a slow death, allowing plenty of time for this digestive action to keep working and ultimately break down any traces of its last meal’s DNA. Another premise in the movie is Ingen using frog DNA to patch up the fragments of dinosaur DNA to make up a relatively complete dinosaur strand of DNA.

Frogs and dinosaurs are genetically a long way apart, separated in real time by about 360 million years, using a divergence calculator based on two living taxa, Rana (frog) and Gallus (chicken, as a living representative of a dinosaur). The complex nature of DNA makes it impossible to ever reconstruct the exact DNA of an extinct animal using small fragments, especially when patched up using more than 99% of another distant relatives DNA!

Could we bring dinosaurs back another way?

So could we really create a dinosaur in this modern day and age? The idea of bringing back a dinosaur to life is complicated, but the idea of a genetically modified one as in the new Jurassic World is even more far fetched. The answer though does lie in genetic modification of our only living dinosaurs, the birds. By breeding out the primitive features in birds we could ultimately breed them back to being dinosaurian like in appearance.

For example applying retinoic acid (derived from Vitamin A) at a certain stage of the chicken embryonic development gives a bird that has feathers on its legs and scales covering the body, reversing the feather-scale distribution. Already we have a more dinosaur-like living bird.

Well known American dinosaur palaeontologist, Jack Horner, has written a book with James Gorman entitled How to Build a Dinosaur: The New Science of Reverse Evolution. You can hear him speak about it here or in the video below.

This method suggests that with controlled breeding of birds, and by implanting them with surrogate tissues, we could produce more dinosaurian features in living birds, which technically are real dinosaurs.

Horner says that an Australian Emu would be the likely place to start breeding from, as it’s already looking a lot like a dinosaur.

Early fossil birds like this Jurassic Archaeopteryx (Berlin specimen) had dinosaurian features like teeth and long bony tails. Wikimedia/H Raab, CC BY-SA

Many early fossil birds, such as the Jurassic Archaeopteryx had dinosaur-like teeth, so the loss of teeth is widely regarded as an advanced feature of modern birds.

Matthew Harris, of the Max Planck Institute in Germany, has already made a bird with real teeth. He did this by transplanting mouse dental tissue into a chicken’s mouth to make a chicken with teeth. Similarly, a long skeleton-supported tail was present on dinosaurs and some early fossil birds such as Archaeopteryx. The loss of a long bony tail is a feature seen in all living birds. Chickens and other bird embryos have longer tails with several vertebrae that later fuse together as they develop, so the raw material needed is already present. It would just need an inhibitor to stop the embryonic fusion of the tailbones and we would have birds with longer, more reptilian tails.

But what about arms? Birds lack arms with digits, as their forearm is modified into a wing. Their digits have been highly modified in the evolutionary process.

A primitive living bird, the Hoatzin, still has fingers on its wings like a dinosaur’s hand. Flickr/Carine06, CC BY-SA

Yet one primitive living bird, the Hoatzin, retains its digits exposed outside the wing, a condition not far removed from a dinosaur’s hand. Perhaps with careful breeding we could reverse engineer a bird with a dinosaur-like forearm using this species as a starting point.

Using dinosaurs in today’s world

As in Jurassic Park, the ethical question we need to ask is: why would we ever want to bring back dinosaurs to today’s world? Would they have any purpose, or just be odd curiosities?

Even a seasoned palaeontologist like myself can’t see any real need to ever do it apart from curiosity’s sake. We may never be able to bring the long extinct dinosaurs back to life, but we can enjoy their CGi animated forms on the big screen. And more importantly, we can use them for massive commercial enterprises and the global marketing of educational products. Dinosaurs, after all, are usually a child’s first introduction to the world of science. Indeed, some of us never grew out of the wonder of dinosaurs.

John Long is Strategic Professor in Palaeontology at Flinders University.

This article was originally published on The Conversation.
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Nahrungsmittelallergien. Eine Plage der Neuzeit?

Allergy food

Nahrungsmittelallergien betreffen immer mehr Menschen weltweit. Auch, wenn die Diagnose einer echten Allergie nicht immer leicht ist, so schwanken die Zahlen je nach Studien zwischen 2 und 10 % der globalen Bevölkerung, zumindest in den Industrienationen[1-3]. Wichtig: Nahrungsmittelintoleranzen sind KEINE Allergien, aber dazu gleich mehr.

1. Was genau ist eine Nahrungsmittelallergie und was passiert in unserem Körper?

Nahrungsmittelallergien, wie auch Intoleranzen,  sind durch die European Academy of Allergy and Clinical Immunology (EAACI)[4] definiert als Nahrungsmittelunverträglichkeiten, jedoch mit folgendem Unterschied:

Allergien sind sogenannte nicht-toxische, also durch kein Gift ausgelöste, und Immunglobulin E  (IgE)-vermittelte immunologische Reaktionen gegen eigentlich harmlose Proteine aus Nahrungsmitteln, wohingegen Nahrungsmittelintoleranzen nicht-toxischem und nicht-immunologischem Ursprung sind.

Sprich: eine Intoleranz ist eine Unverträglichkeitsreaktion unseres Körpers gegen bestimmte Moleküle unserer Nahrung, welche nicht abgebaut werden können (wobei man dann von einer enzymatischen Intoleranz spricht, wie bei der bekannten Laktose-Intoleranz), gegen bestimmte Arzneimittel oder Lebensmittel-zusatzstoffe, welche ebenso nicht verstoffwechselt werden können (was man dann auch Pseudoallergien nennt) und somit zu allergieähnlichen Symptomen führen können.

Lebensmittelallergien gehören zu den sogenannten Typ I-Hypersensitivitätsreaktionen, welche IgE-vermittelte (also durch einen speziellen Antikörper-Typ vermittelte) Immunreaktionen gegen diverse Antigene (dann auch Allergene genannt) darstellen.
Das menschliche Immunsystem kann dabei gegen zahlreiche, absolut harmlose Allergene reagieren. Dazu gehören u.a. tierische Proteine, wie z.B. das Hühner-Eiweiß, auch Ovalbumin genannt, aber auch gegen Bestandteile von Erdnüssen, Fischen usw. Im Prinzip ist eine allergische Reaktion gegen jedwedes Allergen möglich, doch zum Glück nicht so verbreitet.

Folgendes passiert dabei auf zellulärer und molekularer Ebene bei erstmaligem Kontakt mit einem Allergen:
Ein in unseren Darm eingedrungenes Allergen wird durch spezielle Fresszellen (hauptsächlich dendritische Zellen) aufgenommen, prozessiert und in sehr kleinen Stückchen naiven T-Helfer-Zellen angeboten. Diese “schnuppern” wie ein Jagdhund an diesem Allergen-Bruchstück und reifen daraufhin zu sogenannten Th2-Zellen, einem speziellen Typ dieser naiven T-Helfer-Zellen, heran. Diese wiederum aktivieren B-Zellen, die Antikörper-produzierenden Zellen unseres Körpers, indem sie spezielle Botenstoffe produzieren, hauptsächlich das charakteristische Cytokin IL-4.
Dies führt dann schlussendlich zur Produktion besagter IgE-Antikörper, welche im Blut zirkulieren und an spezielle Rezeptoren auf der Oberfläche von basophilen Granulozyten, sowie Mastzellen zu binden. Dieser Prozess wird auch Sensibilisierung genannt.
Kommen wir dann erneut In Kontakt mit dem selben Allergen, bindet das Allergen auf die bereits gebundenen IgE-Antikörper auf der Oberfläche der sensibilisierten Mastzellen. Dabei kann es zur Quervernetzung mehrerer Antikörper-Rezeptor-Komplexe kommen, was schlussendlich zur Ausschüttung von Immunmodulatoren, wie dem berühmten Histamin führt. Und schon juckt und brennt es in den Augen, im Hals oder in der Nase.

2. Was sind die Symptome?

Auch wenn die Symptome natürlich von Mensch zu Mensch variieren können, so kann man doch einige Hauptsymptome herausfiltern, welche sich auch untereinander sehr ähneln:

Nahrungsmittelallergie

   Nahrungsmittelintoleranz

Allergische Rhinitis    Pruritus
Schwellungen der Zunge    Rötung der Haut
Nausea (Übelkeit)    Urtikaria (Nesselsucht)
Erbrechen    Allergische Rhinitis
Diarrhoe
   Nausea (Übelkeit)
seltener: allergisches Asthma, atopisches Ekzem, Pruritus (Juckreiz)    Diarrhoe
in Extremfällen: anaphylaktischer Schock  

3. Wie werden Nahrungsmittelallergien diagnostiziert?

Klassisch per Pricktest (der bekannte Hauttest, bei dem stark verdünnte Allergene in die Haut eingeritzt werden) und dem Antikörpernachweis per Bluttest.

4. Was sind die Ursachen und warum steigt die Zahl der Neuerkrankungen?

Zu den Ursachen und dem Anstieg der Erkranktengibt es momentan einige heiß diskutierte Theorien, da die genau Ursache nicht bekannt ist. Zudem gibt es, meiner Meinung nach, auch nicht DEN einen Auslöser, da viele Erkrankungen multifaktoriell zu sein scheinen. Zu nennen wäre die berühmte Hygiene-Hypothese, dass zu viel Sauberkeit einhergeht mit zu wenig Training unseres Immunsystems. Aber auch allgemeine Begriffe, wie Umwelt- und Luftverschmutzung werden oder ein Mangel an Vitamin D scheinen eine Rolle zu spielen. Erbliche Faktoren können wir in diesem Kontext ebenso nicht außer Acht lassen und ob ein zu früher oder zu später Kontakt mit bestimmten Nahrungsmitteln ein Faktor ist, ist ebenso nicht geklärt, obwohl es sehr interessante Hinweise dazu gibt. Ein bemerkenswertes Beispiel ist der Befund, dass Kinder in US-Städten relativ häufig gegen Meeresfrüchte allergisch sind. Der Theorie nach liegt das daran, dass sie diese nie essen, stattdessen aber über Haut und Lunge mit Kakerlaken in Berührung kommen, die recht ähnliche Antigene haben[5].

6. Was kann man dagegen tun?

Leider nicht viel. Sehr wichtig ist das Vermeiden des Allergens. Die Symptome kann man durch das Verwenden von Antihistaminika- oder Mastzellstabilisator-Präparaten lindern.

7. Wie ist der Stand der Forschung?

Es gibt einige gute Ansätze, wie z.B. die Impfung mit speziellen Impfviren, welche das Allergen der Wahl in unseren Körper bringen[6] oder auch Bakterien[7], welche dahingehend modifiziert wurden, dass sie rekombinante Allergene synthetisieren. Leider steckt alles noch in den Kinderschuhen, da auch noch viel zu wenig über die genauen Ursachen bekannt ist. Der menschliche Darm ist ein Wunder und mit seinem Mikrobiom (einer Ansammlung an schätzungsweise bis zu 1014 Bakterienzellen) unglaublich komplex. Es wartet also noch sehr viel Arbeit auf die Forscherinnen und Forscher dieser Welt.

Quellen:
[1] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0091674913018368

[2] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/all.12305/full

[3] http://jama.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=185820

[4] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7503398?dopt=Abstract

[5] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21872304

[6] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/all.12192/abstract

[7] https://publikationen.uni-tuebingen.de/xmlui/handle/10900/62399

Neue Akkus braucht die Welt

Wer kennt das nicht? Wer sein elektronisches Gehirn, sprich sein Smartphone, jeden Tag intensiv nutzt, der muss jeden Abend sein Smartphone laden oder darf sich ansonsten wieder wie in der Steinzeit fühlen. Da unsere Smartphones aber auch gleichzeitig immer leistungsfähiger werden sollen und müssen, darf man sich dann aber auch nicht darüber wundern, dass sie so schnell schlapp machen. Dennoch wäre es klasse, wenn dieses lästige Laden nun endlich ein Ende finden würde. Doch danach sieht es langsam, aber sicher aus.
Dafür sprechen diese sehr guten Nachrichten aus der elektrochemischen Forschung: das aus dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) ausgegründete Start-Up SolidEnergy scheint das leidige Problem mit den schnell an Leistung verlierenden Akkus auf Basis der Lithium-Ionen-Technologie nun gelöst zu haben.

Bevor ich aber ein paar Worte über die neu entwickelte Technologie verliere, möchte ich euch kurz erläutern, wie ein derartiger Akku funktioniert und worin das Problem besteht.

Akku

Aufbau einer Lithium-Ionen-Zelle (Quelle: Wikipedia)

Das Funktionsprinzip solcher Akkus basiert auf der Verschiebung von Lithium-Ionen. Dazu wird die Potentialdifferenz zwischen Lithiumionen einer negativ geladenen Elektrode (oftmals wird hierzu Li-Graphit verwendet) und einer positiv geladenen Elektrode (häufig Lithiumcobaltdioxid) genutzt. Dabei wandern Lithiumionen beim Laden bzw. Entladen in einem nicht-wässrigen Trägermedium (dem sogenannten Elektrolyt) zwischen den beiden Elektroden hin- und her und geben Elektronen ab, die das zu betreibende Gerät mit Energie versorgen.

SolidEnergy optimierte dazu die “Problemzone” heutiger Lithiumionen-Akku’s: die aus Lithium-Graphit bestehende Anode. Dazu entwickelten die Forscher des Start-Up’s eine hauchdünne Metall-Anode aus mit Lithium beschichtetem Kupfer, welche sehr viel kompakter und mit 1200 Wh/L auch eine doppelte Kapazität aufweist.

Anode

Unterschiede zu herkömmlichen Anoden-Design (Quelle: Solid-Energy)

Zusammen mit Verbesserungen bei den Betriebssystemen und neuen und sparsameren Prozessoren, wie z.B. dem ARM Cortex-M0 wird das Leiden hoffentlich bald ein Ende haben.

So schön kann Forschung sein

EM-Aufnahmen

Ein Grund, warum mich schon immer die Forschung faszinierte, sind derartig schöne Fotos. Aufgenommen mit Mikroskopen jeglicher Art und, im Falle elektronenmikroskopischer (EM-) Aufnahmen, zudem noch nachcoloriert, da ja diese technisch bedingt schwarz-weiß sind.

Die Picture Show von Cell Press entführt uns dazu in die Welt des mikroskopisch Kleinen und präsentiert uns die besten Bilder aus dem Jahre 2014.

Genießt diese wundervollen Bilder…

http://www.cell.com/pictureshow/bestof2014

Antibiotikaresistenzen – Grund zur Panik?

Resistenz

Als Infektionsbiologe liegt mir folgendes Thema besonders am Herzen: die immer weiter zunehmende Verbreitung multiresistenter Keime, wie z.B. den “berühmten” MRSA-Bakterien. Das sind Methicillin- bzw. multiresistente Staphylococcus aureus-Stämme, die besonders stark in Krankenhäusern vorkommen. Zahlen für Deutschland gehen von ca. 132.0001 MRSA-Infektionen pro Jahr aus. Die Zahl der Todesfälle wird dabei auf ca. 40.0002 geschätzt. Aktuell ist ja momentan ein “Ausbruch” im Universitätsklinikum Schleswig-Holstein mit bisher 11 Toten. Ob diese, meist älteren Patienten, tatsächlich an einem gegen 4 Antibiotika-Gruppen resistenten Acinetobacter baumanii-Infekt verstarben, muss noch abschließend geklärt werden. Es gibt sehr viele Bakterien-Arten, die immer resistenter gegen alle möglichen Antibiotika-Klassen werden. Um einige zu nennen:

die eingangs erwähnten Staphylococcus aureus und Acinetobacter baumanii, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli und Enterococcus faecalis3.

Tendenz steigend. Dramatisch wird die Situation durch die immer schwieriger werdende Entwicklung neuer Antibiotika-Klassen.

1. Was sind Antibiotikaresistenzen?

Wie der Name schon impliziert, können Bakterien Resistenzen gegen alle möglichen Arten von Antibiotika erwerben. Diese Resistenzen beruhen auf zufälligen Mutationen in bestimmten Genen der Bakterien, die u.a. dazu führen, dass z.B. ß-Lactam-Antibiotika, wie das berühmte Penicillin nicht mehr an sein Zielprotein binden kann und somit seine Wirkung nicht entfalten kann. Andere Arten der Resistenzen führen zu einem Ausschleusen der Antibiotika, wie im Falle der Tetracycline, mit Hilfe sogenannter Efflux-Pumpen. Dies sind membranständige Proteine, die Moleküle aus der Zelle hinaus transportieren können. Was die Diversität von Resistenz-mechanismen angeht, sind die Bakterien wirklich absolute Meister.

2. Wieso werden Bakterien resistent?

Erster Hauptgrund ist der maßlose Einsatz von Antibiotika in der Tierzucht als sogenannte Leistungsförderer, welche zu einer besseren Aufnahme der Nährstoffe führen. Z.B. indem sie das Verhältnis von Propion-, Essig- und Milchsäure-bildende Bakterien im Pansen von Rindern kontrollieren und somit das Verhältnis dieser Säuren zueinander. Dies wiederum führt zu einer besseren Futterverwertung und somit zu einem Zuwachs an Muskelmasse. Auch in der Geflügelzucht sind Antibiotika so weit verbreitet, dass sie in fast jeder dritten Probe von tiefgekühltem Geflügel nachgewiesen werden konnten4.

Zweiter Hauptgrund ist das zu häufige Verschreiben und die unsachgemäße Anwendung von Antibiotika. Wer Antibiotika verschrieben bekommt, MUSS diese bitte bis zum Schluss nehmen.

Wird dies nicht eingehalten, können einige Millionen Bakterienzellen überleben und durch den ausgeübten Selektionsdruck Resistenzen entwickelt haben. Diese Resistenzen werden auf sogenannten Plasmiden, extrachromosomalen DNA-Abschnitten, kodiert und bei der Konjugation, also dem bakteriellen Sex, an eine plasmidlose Zelle weitergegeben, womit diese ebenfalls resistent wird. Und schon haben wir den Salat.

3. Was kann man dagegen tun?

Bratet bitte euer Fleisch grundsätzlich sehr gut durch und tragt auch beim Hantieren mit dem Fleisch am besten Küchenhandschuhe.

Und bitte bitte bitte nehmt so selten, wie es nur geht, Antibiotika und wenn, dann bitte IMMER bis die Packung leer ist.

Zum Glück tut sich auch etwas auf politischer Ebene, wie immer sehr langsam. Siehe hier: http://www.bmel.de/DE/Tier/Tiergesundheit/Tierarzneimittel/_texte/Antibiotika-Dossier.html;jsessionid=C599BC8A51051B466DC41C456E2A4C85.2_cid376?nn=539690&notFirst=true&docId=2661834

Quellen:


1
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7503398?dopt=Abstract

2 Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene

3 https://ars.rki.de/CommonReports/Erregeruebersicht.aspx

4 http://www.sueddeutsche.de/wissen/landwirtschaft-zu-viel-antibiotika-in-der-haehnchenmast-1.1175595

The future is bright, the future is … quantum dot televisions

Pure, bright, quantum colours. Argonne National Laboratory, CC BY-NC-SA

Pure, bright, quantum colours. Argonne National Laboratory, CC BY-NC-SA

By Laurence Murphy, University of Salford

The Consumer Electronics Show (CES) has arrived again, the world’s largest consumer electronics and technology exhibition in Las Vegas, where manufacturers will show off the new technologies available in 2015.

Wearables, 3D printers, curved displays and other technology that has graduated from the cutting edge into products available to the consumer – all of them have had their moment in the spotlight at CES.

Korean electronics and display manufacturer LG has set the ball rolling by announcing its 4K ultra high-definition television displays (UHDTVs) that use quantum dot technology, an improved method for producing colour displays.

What exactly is a quantum dot?

A significant improvement on existing LCD or LED methods, the technology works by shining blue light through nanocrystals of varying size from two to ten nanometres, which absorb light of one wavelength and emit light of another, very specific wavelength. Each dot emits a different colour depending on its size. A film of quantum dots of a size suitable to produce red and green light is added in front of the screen’s backlight. Generating light via the quantum dots narrows the wavelength of the red and green light produced, meaning less light is caught by the LCD filter. This means better colour rendition and brighter colours.

Cadmium-based quantum dot showing pure, highly specific green colour response. NASA

LG got its announcement in ahead of other manufacturers to try and gain a lead by associating its products with the higher contrast, improved saturation, and impressively wide colour gamut (the range of colours a display can reproduce) that quantum dots provide. This makes such displays ideal for viewing high-definition and ultra high-definition content, and for those working in graphic design, photo or film production.

Upgrading ‘broadcast quality’

The move towards UHDTV is not just about more pixels and higher-resolution screens. Manufacturers and broadcasters want to create an environment where video and images can be delivered to the public with as high a dynamic range as possible, while remaining economical to manufacture.

And this isn’t in the far future; in fact, the new standards – required for all technologies to become established – have already been sanctioned. The ITU-rec 2020 standard for ultra high-definition television allows for higher frame rates of up to 120 fps, higher bit rates and larger contrast and colour gamuts.

At the moment, content termed “high-definition” is broadcast at 1920 x 1080 pixels with a specific frame rate, range of colour and contrast, allowing consistent reproduction across all compatible displays. But both the broadcast and cinema industries can already produce material that exceeds these standards, there are just no devices yet that can take advantage of the best-quality images possible – there isn’t much point delivering more information than the current displays can handle.

So the use of quantum dots extends the capability of ultra high-definition displays, allowing the delivery of higher dynamic range media to the public in the future. As a bonus, quantum dots are significantly cheaper than other competing high-quality display technologies, such as OLED, organic light-emitting diodes, which were heralded as the next big thing at previous CES shows, but whose star is already waning.

At the moment quantum dots are being used only combined with other types of backlights, but it’s possible to engineer a method of using them without. In any case, for 2015 and the foreseeable future, the world’s best video and image reproduction for high-definition content will be delivered with quantum dots.

The Conversation

This article was originally published on The Conversation.
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Neue Methode zur Schlaganfall-Prävention entdeckt

Brain

Eine wirklich interessante und seriöse Studie zum Thema Schlaganfall-Prävention.

Yasuharu Tabara und sein Team von der Kyoto University Graduate School of Medicine konnten einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen Haltungstörungen und einer asymptomatischen Mikroangiopathie (auch cerebral small-vessel disease (cSVD) genannt) nachweisen. Das ist deswegen so interessant und wichtig, da diese frühen, pathologischen Veränderungen des Gehirns mit einem erhöhten Schlaganfall-Risiko einhergehen können.

Wer nicht länger als 20 Sekunden auf einem Bein stehen kann, sollte zwar nicht panisch werden, aber vielleicht einmal zum Neurologen gehen.

Ich habe es gleich einmal getestet und bei mir ist wahrscheinlich alles ok.  😉

In eigener Sache: meine biomedizinischen Beiträge sind bewusst kurz und verständlich gehalten, mit dem Ziel meine Mitmenschen zu informieren. Alle meine Beiträge sind grundsätzlich penibel recherchiert, da ich absolut KEIN Fan von Panikmache oder Fehlinformationen bin.

Originalpublikation:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25523051

Erste Gentherapie in Europa zugelassen!

AAV Gene Therapy

Gute Nachrichten aus der biomedizinischen Forschung.

Die erste Gentherapie überhaupt, wurde durch die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA) für den europäischen Markt freigegeben und ist seit dem 1. November 2014 auch in Deutschland erhältlich. Dadurch kann endlich die sehr seltene Erkrankung Lipoprotein-Lipase-(LPL-)Defizienz behandelt werden (Inzidenz von 1 : 1 000 000).
Die Lipoprotein-Lipase ist ein sehr wichtiges Enzym zur Verdauung von Fettsäuren. Patienten leiden also an einer „Verfettung“ des Blutes (also hohen Triglycerid-Serumspiegeln) mit sehr schweren Folgeerkrankungen, wie z.B. einer Pankreatitis (Entzündung der Bacuhspeicheldrüse).

Die Gentherapie funktioniert folgendermaßen:

ein Adeno-assoziiertes Virus vom Serotyp 1 (ein normalerweise apthogenes Virus), wurde gentechnisch so modifiziert, dass es ein intaktes Lipoprotein-Lipase-Gen in Hepatozyten (Leberzellen)
einschleust und somit dazu führt, dass das LPL wieder produziert werden kann (s. Abbildung). Die Triglycerid-Serumspiegel fast aller Probanden sanken 3 – 12 Wochen nach den Injektionen signifikant.

Einziger Wermutstropfen: der hohe Preis in Höhe von 1,1 Million € für 42 Injektionen, die benötigt werden.

Für weitere Informationen könnt ihr euch direkt an die Entwicklerfirma wenden:

UniQure

http://en.wikipedia.org/wiki/Alipogene_tiparvovec

Ein Virus, das „dümmer“ macht?

Dumme Menschen. Wer kennt sie nicht. Jeder definiert dumm anders, aber ärgert sich trotzdem über diese Art von Mensch. ABER, nun gibt es sogar eine wissenschaftliche Erklärung:

der Virus, der einen (etwas) „dümmer“ macht! 😉 Kein Witz.

Das menschliche Genom besteht aus 3 Mrd. Basen (Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin) und codiert für ca. 20 – 25 000 Proteine. Tatsächlich nutzen wir aber nur ca. 2 % unserer DNA, der Rest ist sogenannte „junk DNA“. (http://www.yourgenome.org/dgg/general/genes/genes_1.shtml)
Teile dieser „junk DNA“ sind viralen Ursprungs, was schon länger bekannt ist.

Per Zufall entdeckten nun Forscher aus den USA DNA-Abschnitte des Acanthocystis turfacea chlorella virus 1, einem in Algen vorkommenden Virus der Familie Chlorovirus, in der DNA von Schleimhautzellen des Oropharynx (der Vereinigung aus Mund- und Rachenhöhle) des Menschen.

Tests an menschlichen Probanden zeigten, dass Träger dieser DNA-Abschnitte bei kognitiven Tests durchschnittlich 10% langsamer waren. Auch mit diesem Virus infizierte Mäuse fanden den Weg aus einem Labyrinth 10% langsamer heraus, als uninfizierte Mäuse.
Aber keine Panik: noch konnte nicht gezeigt werden, ob diese Viren von Mensch zu Mensch übertragen werden können, zudem kommen sie nicht überall vor. Und auch wenn: 10% ist nicht die Welt. 😉

http://www.pnas.org/content/111/45/16106

P.S.: Ganz wichtig: diese Meldung ist zwar echt, auch die Daten, aber es besteht kein Grund zur Panik. 😀

Navigation per Chemie

Ein unglaublich faszinierendes und interessantes Experiment.

Ein Team aus physikalischen Chemikern und Mathematikern hat ein „chemisches Navi“ gebaut, dass mit Hilfe des Marangoni-Effektes eine Route zu einer Pizzeria in Budapest korrekt gefunden hat.

Am Zielort eines mit alkalischer Flüssigkeit gefüllten Labyrinths wird ein mit Säure versetztes Gel angebracht. In kurzer Zeit verteilt sich die Säure im noch alkalischen Irrgarten, der Grossteil davon bleibt allerdings zusammen mit dem Gel am Zielort. Gibt man nun an das andere Ende des Labyrinths, also am Eingang, eine mit Farbstoffen versehene Lauge, sucht sich diese automatisch den Weg zum Zielort, also dem Ort mit dem höchsten Säuregehalt.

Das „Chemical Computing“ steckt zwar noch in den Kinderschuhen, hat aber großes Potential in der Hirnforschung, Psychologie, Netzwerkforschung und Robotik, da die Navigation sehr viel schneller vonstatten geht, als bei elektronischen Pendants.

http://www.internetchemie.info/news/2014/oct14/chemical-computing-navigation.php

Originalpublikation:

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la5018467