Erstmals konnten ETH-Forscherinnen und Forscher die Korrosion von Magnesiumlegierungen für biomedizinische Anwendungen auf der Nanoskala beobachten. Dies ist ein wichtiger Schritt, um bessere Vorhersagen darüber zu treffen, wie schnell Implantate im Körper abgebaut werden und so massgeschneiderte Implantatwerkstoffe entwickelt werden können. Magnesium und seine Legierungen halten vermehrt Einzug in die Medizin: einerseits als Material für Implantate in der Knochenchirurgie wie Schrauben oder Platten, andererseits als Material für Stents, um bei kardiovaskulären Eingriffen verengte Herzkranzgefässe aufzuweiten. Das Leichtmetall hat gegenüber herkömmlichen […]
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ETH-Forschende nutzen künstliche Intelligenz, um bei einer relativ neuen Methode der medizinischen Bildgebung die Bildqualität zu erhöhen. Dadurch lassen sich in Zukunft Krankheiten besser diagnostizieren und kostengünstigere Geräte herstellen. Wissenschaftler der ETH Zürich und der Universität Zürich haben Methoden des maschinellen Lernens eingesetzt, um die optoakustische Bildgebung zu verbessern. Mit diesem relativ jungen Verfahren der medizinischen Bildgebung können zum Beispiel Blutgefässe im Körperinnern sichtbar gemacht, die Gehirnaktivität untersucht oder Brustkrebs und Hautkrankheiten diagnostiziert werden. Die Bildqualität, die ein Gerät liefert, […]
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Seit Kurzem ist bekannt, wie wichtig membranlose Organellen für Zellen sind. Nun haben Biochemiker der ETH Zürich einen neuen Mechanismus entdeckt, der die Bildung solcher Organellen reguliert. Damit haben sie die Voraussetzung geschaffen, um Erkrankungen wie Alzheimer oder ALS zielgerichteter als bisher zu erforschen. Lange Zeit hielt man den Inhalt von Zellen für ziemlich unstrukturiert und chaotisch: ein Gemisch von Proteinen, DNA und vielen kleinen Stoffwechselmolekülen. Zwar war bekannt, dass bei Pflanzen und Tieren wichtige Zellprozesse in Organellen stattfinden – […]
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ETH-Forschende entwickelten ein tragbares und günstiges Messgerät, mit dem man Methanol von Trinkalkohol unterscheiden kann. Man kann damit einfach und schnell gepantschte und verunreinigte Alkoholika erkennen sowie in der Atemluft Methanolvergiftungen diagnostizieren. Methanol wird mitunter als tödlicher Bruder des Ethanols bezeichnet. Während letzterer der berauschende Stoff in Wein, Bier und Schnaps ist, ist ersteres eine Chemikalie, die im menschlichen Körper zu hochtoxischen Stoffen abgebaut wird. Schon verhältnismässig wenig Methanol kann zu Erblindung oder unbehandelt zum Tod führen. Wegen mit Methanol […]
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Antibiotikaresistenzen verbreiten sich nicht nur dort, wo viel Antibiotika eingesetzt werden, schliessen ETH-Forschende aus Laborexperimenten. Das bedeutet: Um Resistenzen einzudämmen reicht es nicht, den Antibiotikaeinsatz zu reduzieren. Man sollte auch die Verbreitung resistenter Keime blockieren. Bakterien sind immer häufiger resistent gegen die gängigen Antibiotika. Vermittelt werden die Resistenzen häufig durch Resistenzgene, welche von einer Bakterienpopulation zur nächsten springen können. Eine gängige Annahme: Die Resistenzgene verbreiten sich vor allem dann, wenn Antibiotika im Einsatz sind. Erklären lässt sich dies mit Darwins […]
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ETH-Forschende stellen mithilfe eines 3D-gedruckten Salzgerüstes Magnesium mit strukturierter Porosität her, das sich für bioabbaubare Knochenimplantate eignet. Bei komplizierten Knochenbrüchen oder gar fehlenden Knochenteilen setzen Chirurgen in der Regel Metallimplantate ein. Als Materialien der Wahl bieten sich nebst Titan, das mit dem Gewebe weder chemisch noch biologisch wechselwirkt, auch Magnesium und seine Legierungen an. Implantate aus diesem Leichtmetall haben den Vorteil, dass der Körper sie abbauen und das Magnesium als Mineralstoff aufnehmen kann. So ist keine weitere OP notwendig, um […]
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Das ETH-Spinoff Spectroplast hat ein Verfahren entwickelt, um Silikon per 3D-Druck herzustellen. Nun will die Jungfirma personalisierte medizinische Produkte wie Gehörhilfen, Brustprothesen und dereinst sogar künstliche Herzklappen auf den Markt bringen. Irgendwann wollen sie Leben retten. Manuel Schaffner und Petar Stefanov vom ETH-Spinoff Spectroplast haben ein 3D-Druckverfahren entwickelt, mit dem erstmals hautverträgliches Silikon gedruckt werden kann. «Langfristig wollen wir damit medizinische Implantate anbieten», sagt Schaffner, der als CEO der Jungfirma amtet. «Und zwar nicht wie bisher in Standardgrössen, sondern personalisierte […]
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Bisher wusste man nur wenig über die für unsere Gesundheit so wichtige Zellteilung. Nun hat eine ETH-Forschungsgruppe erstmals alle daran beteiligten Proteine isoliert und untersucht – und damit die Basis für die Erforschung vieler Krankheiten geliefert. In unserem Körper entstehen durch Teilung ständig neue Zellen, die ältere oder verletzte Zellen ersetzen. Dabei wird auch die Erbinformation verdoppelt und an die neuen Zellen weitergegeben. Für einen reibungslosen Ablauf sorgt ein ausgeklügeltes Zusammenspiel aus vielen verschiedenen Proteinen. Und zwar, indem diese Proteine […]
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Forschende der ETH Zürich entwickelten die bekannte Crispr/Cas-Methode weiter. Es ist nun erstmals möglich, Dutzende, wenn nicht Hunderte von Genen in einer Zelle gleichzeitig zu verändern. Crispr/Cas ist in aller Munde. Mit dieser biotechnologischen Methode lassen sich in Zellen verhältnismässig einfach und schnell einzelne Gene präzise entfernen, ersetzen oder verändern. Darüber hinaus können Forschende seit wenigen Jahren mit auf Crispr/Cas basierenden Technologien auch die Aktivität einzelner Gene gezielt erhöhen oder reduzieren. Die entsprechenden Methoden haben sich innert kürzester Zeit sowohl […]
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Forschende der ETH Zürich haben ein neues Verfahren entwickelt, um verformbare Mikrostrukturen herzustellen. Zum Beispiel: Gefässprothesen, die 40-mal kleiner sind als was bisher möglich war. Dereinst könnten solche Stents helfen, lebensgefährliche Harnwegsverengungen von Föten im Mutterleib zu erweitern. Ungefähr eines von Tausend Kindern bildet – manchmal schon als Fötus im Mutterbauch – Engstellen in den Harnwegen aus. Damit sich der Urin nicht lebensgefährlich staut, müssen Kinderchirurgen – wie Gaston De Bernardis vom Kantonsspital Aarau – die Verengungen an der Harnröhre […]
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Die Medizin ist auf der Suche nach Hinweisen, die frühzeitig auf komplexe Krankheiten hindeuten. Um solche sogenannten Biomarker zu finden, hat das ETH-Spinoff Scailyte eine Software entwickelt, die Millionen von einzelnen Zellen durchforstet. Die Suche nach sogenannten Biomarkern ist eine der aktuell grössten Herausforderungen in der Medizin. Ziel ist es, dass Patienten beispielsweise über eine Blutprobe Hinweise auf eine mögliche Erkrankung erhalten, noch bevor die ersten Symptome auftreten. Gelingt dies, können Betroffene gezielt therapiert und damit oft geheilt werden. Doch […]
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Eine neue Methode von ETH-Biophysikern macht es erstmals möglich, Signale einzelner Zellen zu messen und zu untersuchen. Damit die Zellen unseres Körpers als Einheit funktionieren, müssen sie ständig miteinander kommunizieren. Sie scheiden Signalstoffe aus, Ionen, Proteine oder Nukleinsäuren, die von Nachbarzellen registriert werden. Diese geben das Signal ihrerseits an andere Zellen weiter. Nur durch diese Kommunikation funktionieren beispielsweise unsere Muskeln, das Verdauungssystem oder das Gehirn. Und nur dadurch erkennt unser Immunsystem Krankheitserreger oder kranke Zellen und kann darauf reagieren – […]
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Forschende der ETH Zürich zeigen erstmals, dass eine gezielte Ausschüttung des Stress-Botenstoffs Noradrenalin die Kommunikation zwischen grossflächigen Netzwerken im Gehirn reorganisiert. Ihre Ergebnisse geben Einblicke in die neuronalen Prozesse, die im Gehirn bei akuten Stresssituationen automatisch ablaufen. In akuten Stressmomenten – zum Beispiel in einer lebensgefährlichen Situation im Strassenverkehr – muss unser Gehirn blitzschnell reagieren. Es richtet die Aufmerksamkeit auf die wichtigsten Umgebungsreize, um in Sekundenbruchteilen lebenswichtige Entscheidungen zu treffen. Um dies zu bewerkstelligen, müssen verschiedene Hirnareale optimal miteinander kommunizieren […]
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