2.12.2008 von zaro.

Lichtsammeln soll noch effektiver werden

München - Um den Wirkungsgrad von Solarzellen weiter zu heben, arbeiten Wissenschaftler daran, mit Hilfe von künstlicher Photosynthese eine neue Generation von Lichtsammlern herzustellen. Moderne Solarzellen verarbeiten maximal ein Viertel der auftreffenden Sonnenstrahlung zu elektrischem Strom. Der Rest geht als Wärme verloren. Die Photosynthese überführt Licht ebenfalls zunächst in elektrische Energie, die dann zur Synthese von Traubenzucker dient. Dass hierbei weniger Verluste als in Solarzellen auftreten, liegt an Lichtsammelkomplexen, die Sonnenstrahlung auffangen und weiterleiten. Über die neuesten Entwicklungen auf dem Sektor berichtet das Magazin der Gesellschaft Deutscher Chemiker http://www.gdch.de.

In einem ersten Schritt haben die Forscher natürliche Pigmente an kleine Metallpartikel, beispielsweise aus Silber gekoppelt. Diese elektromagnetischen Kopplungen erzeugen lokale Felder, welche die Sammelleistung der natürlichen Sonnenantennen um ein Vielfaches verstärken. “Hybridsysteme aus natürlichen Lichtsammelkomplexen und metallischen Nanopartikeln sind sehr aussichtsreiche Kandidaten für eine künstliche Photosynthese”, so Studien-Koautor Stephan Wörmke vom Institut für physikalische Chemie an der LMU-München http://www.uni-muenchen.de, gegenüber ZARO. “In der von uns publizierten Arbeit konnten wir feststellen, dass das Konzept funktioniert.” Der Forschergruppe, der unter anderem auch Christoph Bräuchle, Leiter des Instituts für physikalische Chemie, Sebastian Mackowski und Hugo Scheer angehören, gelang es, ein solches Hybrid herzustellen. Der Ansatz sei ein allererster Schritt in die richtige Richtung, wie Wörmke meint. Bis zu einer industriellen Anwendung sei dies allerdings noch ein weiter Weg.

Das Ergebnis der Forschungsarbeit hat wichtige Implikationen für die Anwendung von Lichtsammelkomplexen in der künstlichen Phytosynthese. Einzel-Moleküluntersuchungen am PCP-Silber-Hybrid zeigen etwa, dass eine Anwendung in Solarzellen die Herstellung von metallischen Nanostrukturen mit optimierten Abständen und Orientierungen der Bestandteile voraussetzt. Durch entsprechende Strukturierungstechniken sei dies prinzipiell möglich, kommen die Autoren zum Schluss. “Eine der größten Herausforderungen ist aber wohl, die Stabilität insbesondere der biologischen Komponenten für diese Hybride weiter zu verbessern”, erklärt der Forscher. (Ende)

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2.12.2008 von zaro.

Ganzes Organ aus Stammzellen der Patientin geschaffen

Barcelona - Spanische Mediziner haben die weltweit erste Transplantation eines ganzen aus Gewebe geschaffenen Organs durchgeführt. Dabei handelt es sich um eine Luftröhre aus den Stammzellen der Patientin. Dieser entscheidend neue Ansatz bedeutet auch, dass Gewebetransplantationen erstmals ohne Medikamente gegen Gewebeabstoßung durchgeführt werden können. Seit fünf Monaten gehe es der 30-jährigen zweifachen Mutter Claudia Castillo sehr gut, berichtet The Lancet.

Das europäische Wissenschaftlerteam um Paolo Macchiarini von der Clini Corporacio Sanitaria http://www.hospitalclinic.org geht davon aus, dass maßgeschneiderte Organe zur Norm werden könnten. Forscher der University of Bristol halfen dabei, die Zellen für das Transplantat zu schaffen. Es war notwendig geworden, um eine Lunge nach der Schädigung der Atemwege durch Tuberkulose zu retten. Das Team ging von einer gespendeten Luftröhre eines Patienten aus, der vor kurzem gestorben war. Mit starken Chemikalien und Enzymen wurden alle Zellen von dem Organ entfernt. Es blieb nur das Gerüst aus Gewebe. Dieses Gerüst wurde mit Zellen der Patientin ausgestattet. Damit konnte dann die geschädigte rechte Bronchie repariert werden. Die körpereigenen Zellen brachten den Körper dazu, zu glauben, dass es sich beim Transplantat um keinen fremden Teil handelte. Damit konnte auch die Abstoßungsreaktion verhindert werden.

Der Patientin wurden zwei Arten von Zellen entnommen. Zellen, die ihre Luftröhre ausgekleidet hatten und Stammzellen aus dem Knochenmark, die dazu gebracht werden konnten, sich in die Zellen zu verwandeln, die normalerweise das Organ umschließen. Nach vier Tagen Wachstum in einem speziellen Bioreaktor konnte die Transplantation vorgenommen werden. Macchiarini führte die Operation im Juni durch. Er hatte nach eigenen Angaben ziemlich große Angst, denn bisher wurden derartige Eingriffe nur an Schweinen durchgeführt. Die Operation erwies sich als großer Erfolg. Nach nur vier Tagen war die neue Luftröhre kaum mehr von den benachbarten normalen Atemwegen zu unterscheiden. Nach einem Monat ergab die Biopsie, dass das Transplantat eine eigene Blutversorgung ausgebildet hatte. Nachdem sich bisher keine Anzeichen einer Abstoßung gezeigt haben, ist der Mediziner sehr zuversichtlich, dass sie auch in Zukunft ausbleiben werden. Heute führt Claudia Castillo laut BBC wieder ein normales Leben. (Ende)

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