Energiesparlampen sollen frei von Quecksilber werden

Veröffentlicht am von Angelika Lensen
Ganz ohne Quecksilber: die Energiesparlampe aus dem KIT, hier mit Erfinder Dr. Rainer Kling. Foto: Martin Lober, KIT
Ganz ohne Quecksilber: die Energiesparlampe aus dem KIT, hier mit Erfinder Dr. Rainer Kling.
Foto: Martin Lober, KIT

Energiesparlampen sollen zukünftig noch umweltfreundlicher werden. Das bislang noch benötigte Quecksilber soll aus den modernen Leuchtmitteln verschwinden.

Seit September 2012 dürfen herkömmliche Glühbirnen nicht mehr verkauft werden. Damit werden sie zunehmend durch Energiesparlampen ersetzt. Zwar gibt es noch LEDs und Halogenlampen als Alternative, doch die einen sind den meisten Verbrauchern zu teuer, die anderen verbrauchen viel Strom und haben

keine lange Lebensdauer. Bleibt daher nur die Energiesparlampe. Leider sind die Energiesparlampen nicht so umweltfreundlich, wie es den Konsumenten gerne vermittelt wird.

Entsorgung wegen Quecksilber schwierig

Energiesparlampen enthalten immer noch Quecksilber, wenn auch wenig. Dennoch wird beim Zerbrechen der Lampen geraten, den Raum gut zu lüften und ihn umgehend zu verlassen sowie die Scherben nicht mit dem Staubsauger zu entfernen. Darüber hinaus gab es schon eher Studien, die noch weitergehende Gefahren für die Gesundheit aufdeckten. Neben giftigen Flammschutzmitteln wurden auch diverse krebserregende Stoffe gefunden. Und nicht zuletzt geben die Lampen eine ultraviolette Strahlung ab, die ähnliche Hautschäden verursachen kann wie Sonnenlicht. Die Kompaktstofflampen dürfen wegen der enthaltenen Giftstoffe deshalb auch nicht in den Hausmüll wandern, sondern müssen als Sondermüll entsorgt werden. Aufgrund dieser Fakten wird inzwischen von Experten und Verbrauchern die Umweltfreundlichkeit der Energiesparleuchten bezweifelt.

Energiesparlampe in Zukunft ohne Quecksilber

Doch nun hat ein deutsches Forschungskonsortium eine Neuentwicklung vorgestellt: die Energiesparleuchte »3rdPPBulb«. Sie kommt gänzlich ohne Quecksilber aus. Rainer Kling vom Lichttechnischen Institut (LTI) des Instituts für Technologie in Karlsruhe geht davon aus, dass die Lizenzverhandlungen über die Patente mit den großen Lampenherstellern in Kürze abgeschlossen sein werden und die neue Energiesparlampe im folgenden Jahr in den Handel kommt.

Zwei Jahre lang haben die Wissenschaftler etliche Materialien getestet, bis die richtige Kombination von Metallverbindungen als Ersatz für das Quecksilber gefunden war. Die genaue Zusammensetzung der verwendeten ungiftigen Gase ist geheim, enthält aber wohl Argon und Indium.

Elektroden nicht mehr notwendig

Die neue Energiesparlampe enthält auch keine Elektroden mehr. Das Gasgemisch wird durch Mikrowellen außerhalb des Lampenkolbens entzündet, so dass ein Elektrodenabbrand ausgeschlossen ist. Die Mikrowellentechnik ist nach Angaben der Forscher ungefährlich, ähnlich wie sie in Mobiltelefonen eingesetzt wird. Die Entwickler heben einige Vorzüge der neuen Lampentechnik hervor: kurze Startphase, angenehme Lichtfarben und bessere Farbwiedergabe, hohe Leuchtkraft und Dimmbarkeit der Energiesparlampe.

Auf einer Präsentation leuchtete ein Prototyp von »3rdPPBulb« nach dem Einschalten sofort hell auf. Die Lebensdauer der neuen Kompaktstoffleuchte soll bis zu 30.000 Stunden betragen. Allerdings wurde auch schon bei den herkömmlichen Energiesparlampen eine lange Lebensdauer versprochen, die sich aber in Tests der Stiftung Warentest sehr unterschiedlich darstellte. Im Durchschnitt soll eine Energiesparlampe etwa 10.000 Stunden brennen. Bei entsprechenden Tests lag die Spannbreite zwischen 4.500 und 19.000 Stunden. Es bleibt also abzuwarten, wie lange die innovative Energiesparlampe in der Praxis Licht spendet. Der Preis der neuen Energiesparlampe soll etwa dem einer herkömmlichen Kompaktstoffleuchte entsprechen.

Quellen:

Karlsruher Institut für Technologie (KIT), www.3ppbulb.com

Tatsiana Mironava, Michael Hadjiargyrou, Marcia Simon, Miriam H. Rafailovich: The Effects of UV Emission from Compact Fluorescent Light Exposure on Human Dermal Fibroblasts and Keratinocytes In Vitro, Published 20 july 2012 in Photochemistry and Photobiology DOI: 10.1111/j.1751-1097.2012.01192.x

Erstmals viersträngige DNA im Menschen entdeckt

Veröffentlicht am von Angelika Lensen
Foto: © adimas - Fotolia.com
Die DNA des Menschen
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Forscher haben erstmals viersträngige DNA in menschlichen Zellen entdeckt. Das könnte für die Krebsbehandlung zukünftig wichtig sein.

Wir kennen DNA (engl. deoxyribonucleic acid) oder die deutsche Bezeichnung DNS (Desoxyribonukleinsäure) als spiralförmig gedrehten Doppelstrang der sämtliche Erbinformationen enthält. Nun wurde zum ersten Mal eine Verdoppelung dieser Struktur in menschlichen Zellen entdeckt. Forscher der Universität Cambridge veröffentlichten ihre Entdeckung im Fachmagazin »Nature Chemistry«. Sie glauben, dass diese viersträngige DNA ein wichtiges Ziel in der Krebsbehandlung sein könnte.

Vierfach-DNA kurz vor der Zellteilung

Die DNA-Variante mit vier Strängen hat eine mehr quadratische Form. Die Wissenschaftler fanden einen Zusammenhang zwischen der Konzentration der viersträngigen DNA und der Zellteilung. Sie sahen, dass die viersträngige DNA öfter auftritt unmittelbar vor der Zellteilung.

Normalerweise wird die DNA bei jeder Zellteilung ausgelesen und kopiert. Bei Krebs verläuft dieser Prozess jedoch nicht planmäßig, wodurch sich Zellen unkontrolliert teilen und letztlich Tumore entstehen.

»Wir zeigen, dass vierfache DNA häufiger in Zellen vorkommt, die sich schnell teilen, so wie Krebszellen«, berichten die Forscher aus Cambridge. Sie sehen darum auch die vierfache DNA als Ziel in der Krebstherapie. Da diese DNA-Form vor allem auftritt bei sich schnell teilenden Krebszellen, könnte das Ausschalten dieser DNA die übermäßige Zellteilung hemmen.

Spezifische Behandlung möglich

Die Briten glauben, die Zellteilung bei Krebszellen vor allem dadurch bremsen zu können, in dem sie speziell die Vierfach-DNA ausschalten. So bleibt die normale DNA und damit eine normale Zellteilung erhalten. In ihren Forschungen gelang es den Wissenschaftlern auch mit Hilfe eines Hemmstoffs die Konzentration der vierfachen DNA-Helix zu reduzieren.

Doppel-Helix vor sechzig Jahren entdeckt

Unsere Erbinformationen bestehen normalerweise aus einer DNA-Doppelhelix, zwei DNA-Stränge, die sich ergänzen und spiralförmig umeinander gedreht sind. James Watson und Francis Crick entdeckten die Struktur des menschlichen Erbguts 1953. Zum sechzigjährigen Jubiläum der Doppelhelix fanden die Forscher in Cambridge nun eine Verdoppelung der Doppelhelix in lebenden menschlichen Zellen. In früheren Studien war zwar die vierfache DNA schon im Reagenzglas beobachtet worden, aber bis jetzt konnte die DNA-Variante nicht in lebenden Zellen nachgewiesen werden.

Quelle: Giulia Biffi, David Tannahill, John McCafferty, Shankar Balasubramanian: Quantitative visualization of DNA G-quadruplex structures in human cells, Nature Chemistry (2013), doi:10.1038/nchem.1548

Muscheln liefern medizinischen Klebstoff

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Muscheln verankern sich mit ihrem Kleber am Untergrund (Rolf Handke / pixelio.de)

Der Klebstoff, mit dem Muscheln sich am Untergrund verankern, eignet sich hervorragend für den medizinischen Einsatz als Gewebekleber.

Muscheln kennen und lieben Genießer vor allem in Wein gekocht, mit Gemüse und frischen Kräutern. Doch sie können mehr als unseren Gaumen zu verwöhnen. Amerikanische Wissenschaftler der »Pennsylvania State University« fanden heraus, dass der Muschelleim mit dem sich die Meeresbewohner an Steinen und Schiffswracks festhalten, achtmal stärker ist als chirurgischer Klebstoff. Den Bio-Ingenieuren gelang es, mit Hilfe der Muscheln einen guten Kleber herzustellen. Sie präsentierten ihre Forschungen im Fachblatt »Biomaterials«.

Gewebekleber, die Chirurgen momentan verwenden, haben den großen Nachteil, dass sie schlecht auf nassen Oberflächen wie Organen und Blutgefäßen haften, berichten die Forscher. Muscheln verankern sich gerade im Wasser mit starken Gezeitenströmungen. Die Weichtiere nutzen dafür als Klebemittel iCMBAs, sogenannte Bioadhäsive.

Starker Muschelkleber

Den Klebstoff, den die Wissenschaftler den Muscheln abgeschaut haben, bindet sich achtmal besser an nasses Gewebe als herkömmlicher chirurgischer Kleber. Die Forscher der »Pennsylvania State University« testeten den neuen Klebstoff an Wunden bei Ratten und verglichen die Wirkung mit normalem Nahtmaterial und chirurgischem Gewebekleber.

Den Bio-Ingenieuren zufolge ist der Muschelkleber nicht nur für das Verschließen von Wunden geeignet, sondern auch als Bindemittel bei Transplantationen, zum Beispiel bei Hauttransplantationen für Brandwunden. Der Muschelkleber könnte in Zukunft traditionelle Methoden zur Wundverschließung wie Klammern oder Nähte ersetzen. Auch für einen kurzzeitigen Wundverschluss ist der natürliche Klebstoff geeignet. »Wenn das Material nur eine Woche in der Wunde bleiben soll, können wir dafür sorgen, dass es innerhalb dieser Zeit komplett aus dem Körper verschwindet«, erklären die Bio-Ingenieure.

Antimikrobielle Mittel

Der neue Gewebekleber ist noch nicht ganz fertig. Die Forscher denken darüber nach, dem Haftmittel neue Bestandteile zuzufügen, wodurch es neue Funktionen bekommt. So ist es möglich, Antibiotika hinzuzufügen, und dem Kleber so eine Doppelfunktion zu verleihen.

Die Wissenschaftler wollen außerdem die Bindekraft des Muschelklebers noch erhöhen. Das wäre wichtig, um Knochenbrüche kleben zu können. Dafür ist der Klebstoff in der aktuellen Phase noch nicht stark genug.

Einen Nachteil hat der Muschelklebstoff allerdings noch: Nach der Anwendung werden leichte Entzündungsreaktionen hervorgerufen. »Doch das ist bei allem, was in den Körper eingebracht wird und dort nicht hingehört so«, meinen die Wissenschaftler.

Muschelklebstoff schon einige Jahre auf dem Prüfstand

Schon 2009 hatten Forscher an der »North Carolina State University« mit dem natürlichen Klebstoff der Weichtiere experimentiert. Sie entdeckten schon damals, dass die Muscheln bestimmte Proteine für ihren körpereigenen Kleber produzieren, der ungiftig und ökologisch unbedenklich ist. Traditionelle medizinische Klebstoffe können dagegen toxikologisch wirken und sind ökologisch umstritten. Die Studienautoren hofften schon damals auf einen medizinischen Einsatz des Muschelklebers und versprachen sich bessere Heilung und weniger Narbenbildung. Auch die präzise Anwendbarkeit begeisterte die Forscher und könnte neue Einsatzgebiete wie die Augenchirurgie eröffnen.

Quellen:Mohammadreza Mehdizadeh, Hong Weng, Dipendra Gyawali, Liping Tang, Jian Yang: Injectable citrate-based mussel-inspired tissue bioadhesives with high wet strength for sutureless wound closure, Biomaterials, Volume 33, Issue 32, November 2012, Pages 7972-7983, ISSN 0142-9612, doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.07.055

Roger J. Narayan et al.: Inkjet printing of bioadhesives, Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials Volume 89B, Issue 1, pages 28–35, April 2009, doi: 10.1002/jbm.b.31183

Foto: Rolf Handke / pixelio.de

Bakterien bedrohen Bohnenpflanzen

Veröffentlicht am von Angelika Lensen
Sojabohnen werden von Bakterien bedroht

Vermutlich durch verunreinigtes Saatgut wurden Sojapflanzen auf einem Versuchsfeld in Thüringen mit Bakterien infiziert. Doch dieses Bakterium ist nicht nur für Sojapflanzen gefährlich, sondern auch für heimische Buschbohnen, wie Forscher feststellten.

Die Krankheit stellt sich für den Laien harmlos dar, doch bei Experten läuten alle Alarmglocken beim Anblick der vielen winzigen gelben Punkte auf den dunkelgrünen Blättern der Sojapflanzen. Daher auch der Name der Krankheit: »Tan Spot Desease«. Sie wird von Bakterien verursacht, die hauptsächlich in Südamerika und im Mittelmeerraum vorkommen. Mikrobiologen der Universität Jena staunten dann auch nicht schlecht, als sie das Bakterium namens Curtobacterium flaccumfaciens auf einem thüringischen Versuchsfeld mit Sojapflanzen nachweisen konnten.

Sojapflanzen doppelt infiziert

Die Wissenschaftler der Universität Jena verdächtigten zuerst ein anderes Bakterium als Ursache für die Pflanzenschäden. Der Erreger Pseudomonas syringae ist auch hierzulande weit verbreitet und für die meisten Infektionen an Sojabohnen verantwortlich. Die Sojapflanzen zeigen bei einem Befall mit Pseudomona syringae ein ähnliches Krankheitsbild wie bei der »Tan Spot Desease«.

Bei einer mikrobiologischen Untersuchung stellte sich heraus, dass die Sojapflanzen doppelt infiziert waren. Einerseits konnten die Forscher das häufig vorkommende Pseudomonas syringae nachweisen, zusätzlich waren die Pflanzen aber auch mit Curtobacterium flaccumfaciens infiziert.

Infektion durch verseuchtes Saatgut

Die Wissenschaftler in Jena können nur vermuten, dass die Erreger über bereits infiziertes Saatgut nach Deutschland gelangt sind. Die Gefahr besteht darin, dass das Krankheitsbild der beiden Bakterienarten sehr ähnlich ist. Werden die Erreger nicht rechtzeitig bemerkt, breiten sie sich auch auf heimischen Feldern aus und können auch andere Pflanzen befallen.

Denn die Forscher in Jena stellten bei einem Versuch fest, dass das Curtobacterium auch einheimischen Pflanzen gefährlich werden kann. Sie infizierten in einem Gewächshausversuch heimische Gartenbuschbohnen mit dem aus den Sojapflanzen isolierten Curtobacterium. Die Krankheitssymptome stellten sich noch wesentlich schlimmer dar als bei den Sojapflanzen. Binnen drei Wochen verloren die Buschbohnen fast alle Blätter und die verbliebenen waren schwer geschädigt. Das macht deutlich, welche Gefahr von dem Erreger auch für heimische Nutzpflanzen ausgeht. Die Pflanzenbestände wurden nach den Versuchen vollständig vernichtet, um eine Gefährdung anderer Pflanzen zu vermeiden.

Verhindern lässt sich das Einschleppen solcher Bakterien nur durch engmaschige und gewissenhafte Kontrollen des Saatguts. Denn sind die Pflanzen einmal von den Erregern befallen und erkrankt, gibt es keinerlei Möglichkeit sie zu behandeln. Eine Therapie gegen die Bakterien gibt es bis jetzt nicht. Großflächigem Pflanzenschaden ist also nur durch entsprechende Vorsorge- und Kontrollmaßnahmen zu begegnen. Eine notwendige mikrobiologische Kontrolle bei der Einfuhr von Soja-Saatgut ist in Deutschland bislang jedoch nicht vorgeschrieben. Wie die Studienergebnisse allerdings zeigen, wäre dies nicht nur wünschenswert, sondern dringend erforderlich.

Quelle:

Sammer UF, Reiher K: Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens on Soybean in Germany – A Threat for Farming, Journal of Phytopathology 2012, Vol. 160 (6), pp 314-316, DOI: 10.1111/j.1439-0434.2012.01902.x

Wie Ungarischer Andorn bei Hepatitis-C helfen kann

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Eine Hepatitis C Infektion wird meistens erst sehr spät bemerkt, denn die Symptome sind diffus, ähneln denen bei einer beginnenden Grippe. Infizierte fühlen sich nicht wirklich krank, gehen nicht sofort zum Arzt und Hepatitis C nimmt dann oft einen chronischen Verlauf und macht im Spätstadium auch oft eine Lebertransplantation erforderlich. Doch weil das Virus noch im Körper ist, greift er nach der Transplantation die neue Leber erneut an und zerstört das transplantierte Organ noch schneller als die alte Leber. Wissenschaftler haben nun entdeckt, dass ein Pflanzenstoff die transplantierte Leber vor dem Hepatitis C Virus schützen könnte.

Infos dazu bei http://www.gesundheitundwissenschaft.com: Gegen den Hepatitis-C-Virus ist ein Kraut gewachsen.

Schneckengift – das neue Schmerzmittel

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Wie uns in Zukunft das Nervengift der Kegelschnecke die Schmerzen nehmen kann, lesen Sie hier:

http://www.gesundheitundwissenschaft.com/2013/05/schneckengift-befreit-von-schmerzen.html