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Kurznachrichten April 2014

Neue Wissensplattform zur Klimaforschung

Die Wissensplattform "Erde und Umwelt – Earth System Knowledge Platform" (ESKP) der Helmholtz-Gemeinschaft geht online. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler präsentieren auf der Website vom 10. Mai an aktuelle Forschungsergebnisse und fundiertes Hintergrundwissen zu den Themen "Auswirkungen des Klimawandels", "Naturgefahren" und "Ausbreitung von Schadstoffen in der Umwelt". Aus Jülich beteiligen sich die Bereiche zur Strato- und zur Troposphäre des Instituts für Energie- und Klimaforschung.

Die Auswirkungen des Klimawandels, die Früherkennung und der Schutz vor geologischen Naturgefahren und wetterbedingten Extremereignissen sowie die Verbreitung von Schadstoffen in der Umwelt sind enorme Herausforderungen für die Gesellschaft. Diese vielschichtigen Aufgaben erfordern eine interdisziplinäre, zentrenübergreifende Zusammenarbeit, da für die Erstellung eines Lagebildes oftmals sehr unterschiedliche wissenschaftliche Expertise zusammengebracht werden muss. Dies gilt auch für langsam fortschreitende Prozesse, die mit dem Klimawandel einhergehen und unterschiedliche Folgeerscheinungen mit sich bringen. Auch hier können Zusammenhänge und Konsequenzen nur durch die ganzheitliche Betrachtung und die Bündelung von Fachwissen umfassend erklärt werden.

ESKP ist ein Informationspool und eine zentrale Anlaufstelle für die Öffentlichkeit. Vorhandenes Wissen der an ESKP beteiligten Helmholtz-Zentren wird für verschiedene Zielgruppen (u. a. Behörden, Politik, Entscheidungsträger, Presse, Bevölkerung) verständlich aufgearbeitet. Das breite Informationsangebot umfasst Texte, Interviews, Echtzeitdaten, Grafiken, Bild- und Filmmaterial. Literaturhinweise auf Fachpublikationen sowie allgemeinverständliche Broschüren ergänzen das Angebot. Darüber hinaus stehen für zusätzliche Fragen Fachexperten der Forschungszentren zur Verfügung.

Koordiniert wird das Projekt vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) und dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG). Neben Jülich gehören das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI), das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung (GEOMAR), das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) zu den Projektpartnern.

Wissensplattform "Erde und Umwelt – Earth System Knowledge Platform" (ab Samstag, 10. Mai, freigeschaltet)

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Stratosphäre (IEK-7)

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Troposphäre (IEK-8)

Verstärkte Zusammenarbeit mit Partnern in China

Das Forschungszentrum Jülich und das Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology (SIMIT) wollen enger zusammenarbeiten und die Forschung im Bereich Quantenmaterialien ausbauen: Vorstandsmitglied Prof. Sebastian M. Schmidt und Prof. Detlev Grützmacher, Direktor des Peter Grünberg Instituts für Halbleiter-Nanoelektronik, unterzeichneten bei ihrer Chinareise im April einen Vertrag, der die Gründung eines zweiten gemeinsamen Labors vorsieht.

Für seine Verdienste beim Aufbau des ersten gemeinsamen Labors wurde im Rahmen des Besuchs Prof. Yi Zhang mit dem Internationalen Kooperationspreis der Stadt Shanghai ausgezeichnet. Zhang, der am Jülicher Peter Grünberg Institut im Bereich Bioelektronik forscht, wird in Zukunft auch am SIMIT arbeiten. "Prof. Zhang ist damit Beispiel für einen gelungenen Austausch von Know-how zwischen SIMIT und Jülich und steht für die weitere enge Zusammenarbeit", so Sebastian M. Schmidt.

In Peking unterzeichneten Schmidt und Grützmacher ein Memorandum of Understanding mit dem Institute of Semiconductors an der Chinese Academy of Sciences (ISCAS). Beide Partner wollen in den nächsten Jahren gemeinsam die Halbleiterforschung ausbauen.

Eine weitere Station auf der Chinareise war das Labor für Elektronenmikroskopie zur Untersuchung von Dielektrika an der Jiaotong-Universität in Xi’an. Das Labor wurde von Prof. Chunlin Jia aufgebaut. Der Wissenschaftler forscht am Jülicher Peter Grünberg Institut für Mikrostrukturforschung und am Ernst-Ruska-Centrum für Mikroskopie und Spektroskopie mit Elektronen. Im Jahr 2011 wurde Jia von der chinesischen Regierung für das „1000-Talente-Programm“ ausgewählt. Mit diesem Programm will China Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die im Ausland arbeiten, wieder für Forschung und Lehre im eigenen Land begeistern. Chunlin Jia erhielt umgerechnet über acht Millionen Euro, um das Labor an der Jiaotong-Universität aufzubauen.

In Xi’an vereinbarten Schmidt und die chinesischen Partner, den bestehenden Kooperationsvertrag zwischen Jülich und der Jiaotong-Universität zu verlängern und verstärkt zusammenzuarbeiten. Im kommenden Jahr sollen bei einem gemeinsamen Workshop die weiteren Themen bestimmt werden.

Die Jülicher Delegation mit Prof. Sebastian M. Schmidt (Fünfter von rechts) Die Jülicher Delegation mit Prof. Sebastian M. Schmidt (Fünfter von rechts) an der Spitze traf in Shanghai u.a. mit Prof. Jiang Mianheng, Präsident der CAS-Shanghai Branch und der Shanghai Technical University (Sechster von rechts) und Prof. Yu Yuehui, Vizedirektor des SIMIT und Helmholtz-Fellow-Award Preisträger (Vierter von rechts), zusammen. Prof. Yi Zhang (Sechster von links) wurde im Rahmen des Besuchs mit dem Internationalen Kooperationspreis der Stadt Shanghai ausgezeichnet.
Copyright: SIMIT

Peter Grünberg Institut, Bereich Halbleiter-Nanoelektronik (PGI-9)

Ernst Ruska-Centrum

Jülicher Biotech-Ausgründung erhält 2,6 Mio. Euro

Mit 2,6 Millionen Euro fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ein Jülicher Ausgründungsprojekt aus dem Bereich der Biotechnologie. Dr. Georg Schendzielorz und Dr. Stephan Binder vom Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Biotechnologie (IBG-1), gehören zu den sieben ausgewählten Gewinnerteams der "Gründungsoffensive Biotechnologie GO-Bio" des BMBF, bei der sich insgesamt 106 Teams beworben hatten. Staatssekretär Dr. Georg Schütte prämierte die Gewinnerteams während der Deutschen Biotechnologietage in Hamburg.

Binder und Schendzielorz entwickelten ihr Projekt während ihrer Promotion. Das Ziel: die "Schnellere Stammentwicklung für die industrielle Biotechnologie". Die Leistungsträger der Biotechnologie sind Mikroorganismen. Bakterien oder Pilze verwandeln nachwachsende Rohstoffe in wertvolle Produkte, zum Beispiel Aminosäuren, Polymer-Bausteine oder Arzneistoffe. Damit Mikroorganismen aber für Spitzenleistungen in der industriellen Produktion geeignet sind, muss ihre genetische Ausstattung optimiert werden.

Bei dieser sogenannten Stammentwicklung stoßen Biotechnologen vielfach an Grenzen. Meist werden bei den Mikroorganismen zufällige genetische Veränderungen im Erbgut ausgelöst und danach müssten Milliarden unterschiedliche Varianten auf ihre Eigenschaften und Fähigkeiten hin analysiert werden. Dieses Durchmustern ist aufwändig und bleibt meist lückenhaft.

Das Team um Georg Schendzielorz und Stephan Binder hat ein innovatives Stammentwicklungsverfahren entwickelt, mit dem sich der Prozess deutlich beschleunigen und besser ausschöpfen lässt. Ihr Konzept nennen die Jülicher Forscher High-Throughput Screening & Recombineering (HTSR). Die HTSR-Technologie haben sie bereits erfolgreich für die Entwicklung von Aminosäure-Produktionsstämmen eingesetzt.

In der ersten Phase der GO-Bio-Förderung will das Team um Schendzielorz und Binder die Technologie zu einer Plattform ausbauen, mit der die wichtigsten Leitorganismen der industriellen Biotechnologie bearbeitet werden können. Darüber hinaus sollen neue Produktgruppen erschlossen werden – zum Beispiel Polymer-Vorstufen oder biopharmazeutische Wirkstoffe. Ziel ist, diese Entwicklungen in Form der Ausgründung SenseUp-Biotechnology an den Markt zu bringen.

Das Projekt wurde bereits 2013 von der Helmholtz-Gemeinschaft im Rahmen von "Helmholtz Enterprise" mit 260.000 Euro unterstützt.

Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Biotechnologie (IBG-1)

Zum Wettbewerb und den Gewinnerprojekten: Informationsplattform Bioökonomie

Hybrid-PET-MRT für verbesserte Tumor-Diagnostik

Patienten mit Hirntumoren profitieren besonders von modernen Hybridgeräten, die Positronenemissionstomografie (PET) und Magnetresonanztomografie (MRT) kombinieren. Mit diesen Hybrid-Geräten können viele Aspekte der Erkrankung mit nur einer Untersuchung geklärt werden. Das zeigt eine Studie, die jetzt im "Journal of Nuclear Medicine" veröffentlicht wurde. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich verglichen dabei die Positronenemissonstomografie mit einer radioaktiv markierten Aminosäure (FET-PET) mit der sogenannten Magnetresonanz-Perfusionsbildgebung ("Perfusion-weighted-imaging", MR-PWI). Bei diesem bildgebenden Verfahren wird die Durchblutung des Tumors dargestellt.

Die mit Fluor-18 markierte, künstliche Aminosäure (18F-Fluorethyltyrosin, FET) ist eine Jülicher Entwicklung, die seit mehr als zehn Jahren bei der Hirntumordiagnostik mit der Positronenemissionstomografie erfolgreich eingesetzt wird (FET-PET). Die Ausdehnung des Tumors und die Effekte einer Behandlung können mit der FET-PET besser beurteilt werden als mit der Magnetresonanztomografie allein. Mehr als 2500 Patienten wurden in den vergangenen Jahren im Rahmen von Studien mit der FET-PET untersucht und konnten von der Diagnostik in Jülich profitieren.

Für Ihre aktuelle Studie untersuchten Dr. Christian P. Filss vom Institut für Neurowissenschaften und Medizin und seine Kollegen insgesamt 64 Patienten mit einem modernen PET-MRT-Hybridscanner, der in Zusammenarbeit mit Siemens im Forschungszentrum Jülich entwickelt wurde. Mit dem Gerät ermittelten die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gleichzeitig die Anreicherung der Aminosäure FET mit der PET und die Durchblutung des Tumors mittels MR-PWI.

Die Studie zeigt, dass die FET-Positronenemissionstomografie bei Gliomen genauere Informationen zur Ausdehnung dieser Art von Hirntumoren liefert als die Magnetresonanz-Perfusionsbildgebung. Die Wissenschaftler kommen deshalb zu dem Schluss, dass diese nicht als Ersatz, sondern als komplementäres Verfahren bei der Diagnose eingesetzt werden sollte – am sinnvollsten in einem Hybridscanner.

An der aktuellen Studie waren neben den Jülicher Forschern auch Wissenschaftler der Unikliniken in Aachen, Düsseldorf und Köln beteiligt.

Hybrid-PET-MRT- Untersuchung eines Patienten mit HirntumorHybrid-PET-MRT- Untersuchung eines Patienten mit Hirntumor. Nach Operation und Bestrahlung ist im MRT (links) kein Tumor nachweisbar. Im PET (Mitte) zeigt sich eine FET- Anreicherung als Hinweis auf neues Tumorwachstum (gelbes Areal). Die Durchblutung (MRT-PWI) ist nicht erhöht (rechts).
Copyright: Forschungszentrum Jülich

Originalveröffentlichung:

Christian P. Filss, Norbert Galldiks, Gabriele Stoffels, Michael Sabel, Hans J. Wittsack, Bernd Turowski, Gerald Antoch, Ke Zhang, Gereon R. Fink, Heinz H. Coenen, Nadim J. Shah, Hans Herzog, Karl-Josef Langen: Comparison of 18F-FET PET and Perfusion-Weighted MR Imaging: A PET/MR Imaging Hybrid Study in Patients with Brain Tumors, Journal of Nuclear Medicine April 1, 2014, vol. 55 no. 4, 540-545, DOI 10.2967/jnumed.113.129007
http://jnm.snmjournals.org/content/early/2014/02/26/jnumed.113.129007

Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Bereich Kognitive Neurowissenschaften (INM-3)

Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Bereich Physik der Medizinischen Bildgebung (INM-4)

Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Bereich Nuklearchemie (INM-5)

Jülich Partner im Forschungsverbund "APIC"

Das Forschungszentrum Jülich ist Partner in dem neuen bundesweiten Verbundprojekt "APIC", das das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) jüngst auf den Weg brachte. Ziel des Netzwerkes ist es, Hirnveränderungen bei Schizophrenie-Erkrankten zu erforschen. Jülich ist mit seinem Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM) beteiligt und steuert sein Know-how bei modernen bildgebenden Verfahren sowie die entsprechenden Geräte bei.

"APIC" steht für "Antipsychotika-induzierte strukturelle und funktionelle Gehirnveränderungen". Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen erforschen, welchen Einfluss eine medikamentöse oder psychotherapeutische Behandlung auf das Gehirn hat. Einen Schwerpunkt bildet dabei die Schizophrenie. So sollen in einer groß angelegten klinischen Studie die Hirnveränderungen, die verschiedene Medikamente hervorrufen, mithilfe bildgebender Verfahren untersucht werden. Darüber hinaus wollen die Wissenschaftler die Veränderungen im Gehirn und den Erfolg unterschiedlicher Therapieformen vergleichen. So erhält ein Teil der über 600 Patientinnen und Patienten während der zwölfmonatigen Studie die Medikamente dauerhaft, ein zweiter Teil lediglich nach Bedarf.

Der neue Forschungsverbund wird von JARA BRAIN-Direktor Prof. Frank Schneider von der Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik an der Uniklinik der RWTH Aachen koordiniert. Das Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Bereich Physik der medizinischen Bildgebung (INM-4), bringt unter anderem ein einzigartiges Kombigerät der Hirnforschung ein: seinen 9,4 Tesla- Magnetresonanztomografen, kombiniert mit einem Positronenemissionstomografen (9,4-T- MRT-PET). Das Gerät liefert hochauflösende Bilder der Hirnstruktur, die gleichzeitig zeigen, welche funktionellen Aktivitäten im gesunden und erkrankten Gehirn ablaufen. Damit können Wissenschaftler Struktur und Funktion des Gehirns bis auf die molekulare Ebene gleichzeitig analysieren.

Weitere Partner sind die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und die Universität zu Köln. Das BMBF fördert das Projekt mir rund vier Millionen Euro.

Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Bereich Physik der Medizinischen Bildgebung (INM-4)

Informationen zum 9,4-T-MRT-PET

Umbrella-Symposium zu Biomaterialien

Unter dem Titel "Biomaterials and Biohybrids – from Basic Research to Medical Applications" fand Ende März das 28. Umbrella Symposium in Aachen statt. In den rund 30 Vorträgen der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Technion (Haifa), der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich wurden Themen wie "Cell-Biomaterial Interaction – Mechanobiology", "Diagnosis and Novel Therapeutic Strategies" oder "Polymeric Systems for Bio- Applications" behandelt. Den Beiträgen folgten Diskussionen sowie die Pläne für gemeinsame wissenschaftliche Projekte, die im Rahmen der Umbrella-Kooperation gefördert werden.

Umbrella ist eine der ältesten internationalen Forschungskooperationen, die die RWTH Aachen und das Forschungszentrum Jülich unterhalten. Das nächste Symposium findet turnusgemäß im Frühjahr 2015 am Technion in Haifa statt.

Das Technion in Haifa:
http://www.technion.ac.il

Publikationen

Neue Ausgabe des Tablet-Magazins "Forschen in Jülich"

Die Wolkenforschung um die Jülicher Wissenschaftlerin Martina Krämer steht im Mittelpunkt der aktuellen Ausgabe des Tablet-Magazins „Forschen in Jülich“. Gemeinsam mit Kollegen erforscht sie, wie die luftigen Gebilde entstehen, wie sie sich zusammensetzen und wie sie das Klima beeinflussen. Erkenntnisse, die Klimasimulationen entscheidend voranbringen können. Lesen Sie in der aktuellen Ausgabe außerdem, was Jülicher Wissenschaftler dazu beitragen, Umwelt und Ressourcen zu schonen – etwa durch energiesparende Transistoren und Pinselreiniger ohne Lösungsmittel. Und wenn Sie schon immer wissen wollten, warum Sie morgens nicht aus den Federn kommen: Auch hierzu haben Wissenschaftler aus Jülich Erkenntnisse gewonnen.

Die App mit der aktuellen Ausgabe "Die in die Wolken blickt" kann im App Store (iOS/iPad) und im Google Play Store (Android/Tablets) heruntergeladen werden.

Für iPad
Für Android-Tablets

Aktuelle Termine:

Auf Seite http://www.fz-juelich.de/termine finden Sie aktuelle Konferenzen und Veranstaltungen im und mit dem Forschungs-zentrum Jülich, unter anderem:

Jülicher Kolloquium zur Elektromobilität

7. Mai, Forschungszentrum Jülich, Auditorium
Beim Jülicher Kolloquium "Elektromobilität 2.0 - Vom Hype zur Realität?" werden unterschiedliche Aspekte der Elektromobilität erörtert sowie Entwicklungen aus der Wissenschaft vorgestellt. Nach Kurzvorträgen von Wissenschaftlern sowie Vertretern der Energieversorger und der Automobilindustrie können Besucher E-Mobility mit E-Autos und Pedelecs erleben, testen und bei Brezeln und Getränken diskutieren.

Informationen und Anmeldung (bis zum 2. Mai)

Pressekontakt: Erhard Zeiss, Tel. 02461 61-1841, e.zeiss@fz-juelich.de


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