Nachrichten zum Thema Biophysik

DNA-Massenspeicher: Yaniv Erlich und Dina Zielinski bei der Entwicklung ihres Datenspeichers aus Erbgut-Strängen.

Fehlerfreier Datenspeicher aus DNA-Molekülen

Spezieller Algorithmus schöpft Potenzial für enorme Datendichte aus – 215.000 Terabyte pro Gramm
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Vorbild Zikadenflügel: Winzige Nanokegel verbessern auf einer bionischen Oberfläche die hydrophoben Eigenschaften.

Wie Zikadenflügel Tautropfen abperlen lassen

Bionisches Material verhindert dank winziger Nanokegel Benetzung mit kleinsten Tröpfchen
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Illustration eines photonischen Mach-Kegels: Dieser bildet sich aus, wenn sich ein Laserpuls schneller bewegt als die von ihm erzeugten Streulichtwellen.

Schockwelle aus Licht gefilmt

100 Milliarden Bilder pro Sekunde: Neues Kamerasystem nimmt erstmals photonischen Mach-Kegel aus gestreuten Lichtwellen auf
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Neues mikrostrukturiertes Haftmaterial, dessen Haftkräfte sich über UV-Lichtpulse kontrollieren lassen.

Vorbild Gecko: Hafteffekt lässt sich mit UV-Licht steuern

Neues Kompositmaterial legt Grundlage für schaltbare Haftgreifer von Laborautomaten und Robotern
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Weißstörche auf ihrem Flug über Israel

Vogelflug: Mathematisches Modell simuliert thermischen Auftrieb

Lernfähiger Algorithmus offenbart die beste Strategie für Zugvögel – Nutzen auch für autonome Flugdrohnen
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Roboter-Rochen mit Goldskelett und einem Antrieb aus lebenden Herzmuskelzellen

Roboter-Rochen schwimmt dank lichtaktiver Muskelzellen

Bionischer Prototyp mit einem Miniskelett aus Gold lässt sich über Lichtsignale steuern
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Das Chamäleon der Art Chamaeleo calyptratus aus dem belgischen Zungenversuchen.

Chamäleon: Zähe Spucke für fette Beute

Die Kriechtiere halten ihre Beute mit einem stark viskosen Sekret auf der Zunge fest – Ergebnisse stellen Saugnapf-Theorie in Frage
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Photosynthese in Schwefelbakterien: Schema zeigt die Spektren, aus denen der zeitliche Ablauf des Energieflusses bestimmt wird. ©

Kompletter Energiefluss der Photosynthese entschlüsselt

Kurze Laserpulse offenbaren den zeitlichen Ablauf, in dem die Energie des Sonnenlichts durch Grüne Schwefelbakterien transportiert wird
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CLOUD-Experiment: In dieser Wolkenkammer untersuchen Atmosphärenphysiker die Bildung von Kondensationskeimen

Wolkenphysik: Geheimnis um Tröpfchenbildung gelüftet

Atmosphärenphysiker finden neuen Bildungsprozess für Kondensationskeime aus organischen Molekülen – Hohe Relevanz für Klimamodelle
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Sensorchip: Mit diesen filigranen Strukturen können flüssige Proben über optische Signale schnell analysiert werden.

Komplettes Blutbild aus nur einem Tropfen

Photonische Sensorchips können mit Licht schnell die Bestandteile von Flüssigkeiten analysieren
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3D-Strukturen von Biomolekülen, die sich über die Streuung von Röntgenpulsen ermitteln ließ.

Freie-Elektronen-Laser: Röntgenpulse machen 3D-Strukturen von Biomolekülen sichtbar

Verbesserte Methode erweitert Kristallographie-Verfahren deutlich, um bisher unbekannte Molekülstrukturen entschlüsseln zu können
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Gel-Gehirn aus dem 3D-Drucker

3D-Druck: Gel-Gehirn erklärt Furchenbildung

Physikalische Kräfte sind eher für die komplexe Struktur der Hirnwindungen verantwortlich als biologische und chemische Faktoren
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Künstliche Photosynthese: Schema der Stromerzeugung (e-) in einer photobioelektochemischen Zelle.

Biologische Solarzelle für bessere künstliche Photosynthese

Natürlicher Lichtsammel-Komplex kann mit Elektroden für eine biokatalytische Stromerzeugung gekoppelt werden
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So wie Kohlekraftwerke zwar weniger effizient, dafür aber billiger zu bauen sind als Kernkraftwerke, ist die Energiegewinnung von Zellen durch Gärung weniger aufwendig als durch Atmung.

Warum Zellen gären statt atmen

Auch wenn Sauerstoff verfügbar ist, kann – je nach Wachstumsbedingungen – die Gärung die kostengünstigere Form der Energiegewinnung sein
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Prothese mit druckempfindlicher Sensorhaut auf den Fingerspitzen

Künstliche Haut: Prothesen mit Tastsinn

Erster Schritt hin zu medizinischen Prothesen mit integriertem Tastsinn – Verknüpfung mit Nervenzellen gelungen
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Basisschema für die numerische Simulation von Infektionswellen zweier verschiedener Erreger (A & B). Die kleinen Buchstaben zeigen den Status nach überstandener Infektion an.

Ausbruch von Epidemien: Physiker simulieren komplexe Verbreitungsszenarien

Stochastisches Modell zeigt starken Einfluss vom Doppelinfektionen – Risiko plötzlicher Ausbrüche wird erhöht
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Muschelbank - Mit starken Adhäsionskräften halten sich die Muscheln selbst auf feuchtem Gestein unter Salzwasser fest.

Muschelkleber – Wie sie unter Wasser funktionieren

Positive Ladungsbarrieren müssen überwunden werden, um feste Klebeverbindungen auf feuchten Kontaktflächen aufbauen zu können
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Hochaufgelöste STED-Mikroskopaufnahme zeigt Aktin-Fasern im Zytoskelett einer Zelle.

Nanoskop filmt Wanderung von Viren

Fluoreszenz-Mikroskopie macht Prozesse lebender Mikroorganismen mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung sichtbar
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DNA-Origami-Modell für die 3D-Struktur in Form eines Hasen.

Nano-Hase aus Erbgut-Molekülen

DNA-Origami liefert die Grundlage für günstige und schnelle Produktion von Nanostrukturen
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