Forschende der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg, der Harvard Medical School und des Deutschen Krebsforschungszentrums haben zentrale Mechanismen in der Vermehrung des Malariaparasiten Plasmodium entschlüsselt. Die molekularen Abläufe zur Bildung infektiöser Tochterparasiten und neuer Zellkerne sind für die Malariaerreger essenziell und könnten damit einen relevanten Angriffspunkt für zukünftige Therapien darstellen.

Der Frage, wie Organellen in einer Zelle kommunizieren und mit anderen Zellbestandteilen interagieren, widmet sich das Forschungsprojekt MitoContact. Kai Johnsson, Direktor am MPI für medizinische Forschung, hat hierfür eine Förderung des Europäischen Forschungsrats erhalten. Die Erkenntnisse daraus sollen neue Einblicke in grundlegende zelluläre Prozesse ermöglichen und zu einem besseren Verständnis verschiedener Erkrankungen beitragen.

Dank moderner Bildgebungsverfahren ist es inzwischen möglich, mit nur einer Gewebeprobe zu ermitteln, welche Zellen im Gewebe vorhanden sind und wie diese organisiert sind. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, des Universitätsklinikums Düsseldorf und des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie hat nun eine Software entwickelt, die bei der Analyse dieser Ergebnisse künftig unterstützen soll.

Das Projekt „KI-MikroBefund“ entwickelt eine KI-gestützte Lösung zur automatisierten Auswertung von Laborbefunden bei Atemwegsinfektionen. Die von Expertinnen und Experten aus Deutschland und der Schweiz entwickelte und mit rund 1 Mio. Euro geförderte Initiative soll Diagnostik effizienter machen, medizinische Entscheidungen unterstützen und die Vorhersage von Infektwellen verbessern. Angestoßen wurde das Projekt vom Gesundheitsnetzwerk BioLAGO.

Hochempfindliche Proben unter dem Mikroskop ohne Berührung in alle Richtungen zu drehen, war bislang technisch kaum umzusetzen. Ein laserbasiertes Verfahren, mit dem sich mikroskopisch kleine Objekte wie Zellen kontaktlos in alle drei Raumrichtungen drehen lassen, haben nun Forschende des KIT entwickelt. Der Laser erzeugt kleinste Temperaturunterschiede im Flüssigkeitsmedium, die sanfte Strömungen auslösen und so die Probe bewegen.

Freiburger Forschende haben einen Weg gefunden, im Tiermodell defekte Immunzellen an den Blutgefäßen des Gehirns selektiv zu ersetzen. Dies ist ein wichtiger erster Schritt für Zelltherapien bei Alzheimer und weiteren Hirnerkrankungen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Immunology veröffentlicht.

In der frühesten Phase der Herstellung menschlicher Proteine erfüllt der Proteinkomplex NAC eine wesentliche Aufgabe, indem er die ersten Schritte der Faltung der Proteine in ihre korrekten dreidimensionalen Strukturen einleitet. Das hat ein internationales Forschungsteam unter Federführung von Wissenschaftlern des Zentrums für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg herausgefunden.

Die Darstellung kleinster Details in lebenden Zellen hat einen großen Fortschritt erfahren: Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung haben neue Marker entwickelt, die im Fernrotbereich leuchten und mit Licht aktiviert werden. Sie sind stabil, leicht zu kontrollieren und mit mehreren hochauflösenden Mikroskopiemethoden kompatibel, wie es ein in der Zeitschrift Chem veröffentlichte Paper darlegt.

Forschende des Exzellenzclusters CIBSS zeigen, dass ein Aktin-Gerüst den Zellkern bei mechanischem Stress stabilisiert. Dieser Schutzmechanismus hilft Krebszellen bei ihrer Wanderung im Körper nicht abzusterben. Langfristig könnten gezielte Eingriffe in diesen Mechanismus helfen, Metastasen zu verhindern.

Medizinische Bildanalyse - 25.09.2025

Leistungsfähige KI-Systeme durch die Nutzung von synthetischen Trainingsdaten

KI-Systeme zur Bildanalyse sind nur so gut wie die Daten, mit denen sie trainiert wurden. Das Göppinger Start-up MIRA Vision hat ein neuartiges Verfahren zur Erstellung synthetischer fotorealistischer Bilder entwickelt, durch das sich wesentlich effizienter als bisher umfangreiche und hochwertige Trainingsdatensätze erstellen lassen. Eine intuitive Plattform ermöglicht Forschenden zudem die unkomplizierte Auswertung von Mikroskopiebildern.

Ein gemeinsames Team der Universität Stuttgart und der australischen University of Melbourne hat ein neues Verfahren zur einfachen Analyse kleinster Nanoplastikpartikel in Umweltproben entwickelt. Alles, was dazu nötig ist, sind ein gewöhnliches optisches Mikroskop und ein neu entwickelter Teststreifen – das sogenannte optische Sieb. Die Forschungsergebnisse sind nun in „Nature Photonics“ erschienen

KI-gestütze Bilderkennung beschleunigt Identifizierung von Zebrafischmutanten - 16.07.2025

EmbryoNet AI identifiziert selbstständig Entwicklungsstörungen

Die embryonale Entwicklung ist bei komplexen Organismen über Signalwege genau reguliert. Bei Störung dieser Signalwege entstehen charakteristische phänotypische Entwicklungsschäden, die nicht immer leicht zu erkennen sind. Der Entwicklungsbiologe Prof. Dr. Patrick Müller hat mit der Software EmbryoNet an der Universität Konstanz ein Tool entwickelt, mit der sich Entwicklungsstörungen zuverlässig per Bildanalyse identifizieren lassen.

Das Protein SNAP-tag ist ein leistungsstarkes Werkzeug, um Proteine mit synthetischen Fluorophoren für die Biobildgebung zu markieren. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung in Heidelberg haben eine deutlich verbesserte Version namens SNAP-tag2 entwickelt und Substrate optimiert, um Proteine in lebenden Zellen schneller markieren zu können.

Die Fähigkeit von Proteinkinasen, eine Phosphatgruppe auf Zielproteine zu übertragen, spielt in vielen zellulären Prozessen eine wichtige Rolle. Wissenschaftler haben nun ein molekulares Werkzeug entwickelt, mit dem sich diese Kinaseaktivitäten sowohl räumlich als auch zeitlich verfolgen lassen. Damit ist es möglich, den Zusammenhang zwischen Kinaseaktivitäten und zellulären Phänotypen in heterogenen Zellpopulationen und in vivo zu untersuchen.

Innerhalb von drei Jahren wurde am Universitätsklinikum ein über drei Millionen Euro schweres Digitalisierungsprojekt umgesetzt, das die Arbeitsweise in den Laborbereichen der Pathologie, Neuropathologie und Dermatopathologie nachhaltig verändert hat. An die Stelle des Mikroskops ist der Bildschirm getreten.

Neue Erkenntnisse von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Biophysik und der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg deuten darauf hin, dass das sogenannte HIV-1-Kapsid, die Proteinhülle des HI-Virus, die Eintrittspforte in den Zellkern wie ein Keil aufbricht. So gelangt es unbeschädigt in die Schaltzentren menschlicher Immunzellen.

Vicinity Bio: Optimierung der Krebsdiagnostik - 27.11.2024

Umfassende histologische Diagnostik dank hochdimensionaler Bildgebung und Künstlicher Intelligenz

Die mikroskopische Begutachtung von Gewebeproben ist vor allem in der Tumordiagnostik unverzichtbar. Durch neuartige Bildgebungsverfahren in Kombination mit maschinellem Lernen kann das Tübinger Unternehmen Vicinity Bio jetzt aus Schnittpräparaten umfangreiche Datensätze einzelner Zellen erstellen. Dies ermöglicht Unterstützung beim Finden zielgerichteterer Therapien und ein besseres Verständnis von Abläufen und Funktionen in Geweben und Tumoren.

Für ein zukunftsweisendes biomedizinisches Forschungsprojekt, hat die Heidelberger Wissenschaftlerin Dr. Venera Weinhardt einen ERC Synergy Grant eingeworben. Der Europäische Forschungsrat (ERC) vergibt diese Förderung für die Weiterentwicklung der weichen Röntgenmikroskopie. Dieses innovative bildgebende Verfahren soll mit weiteren Innovationen bei der Erforschung von Hepatitis-E-Viren zum Einsatz kommen.

Der Humboldt-Forschungspreisträger Prof. Hao Yan forscht seit Mai am 2.Physikalischen Institut der Uni Stuttgart. Er gilt als einer der weltweit führenden Experten auf dem Gebiet der DNA-Nanotechnologie. „Meine Arbeit hat viele Berührungspunkte zu den Themen, mit denen sich meine Kolleginnen und Kollegen in Stuttgart beschäftigen“, erklärt Yan. „Ich kooperiere daher schon seit längerer Zeit mit der Arbeitsgruppe von Professor Laura Na Liu.

Team unter Beteiligung der Universität Freiburg hat eine neue Analysemethode für die Basalmembran in der menschlichen Lunge entwickelt.

Hochauflösende Mikroskopietechnologie durchbricht Beugungslimit - 26.10.2023

Vom Mikro- zum Nanoskop

Lange Zeit war es mit Lichtmikroskopen nicht möglich, Objekte voneinander zu unterscheiden, die näher als 200 Nanometer beieinander liegen. Neuartige Geräte der Firma abberior Instruments GmbH, die eine von Nobelpreisträger Prof. Dr. Stefan Hell und seinen Teams in Heidelberg und Göttingen entwickelte Technologie nutzen, durchbrechen diese Auflösungsgrenze und ermöglichen detailreiche Einsichten in lebende Zellen im unteren Nanometerbereich.

Ein Forscherteam der Ecole Polytechnique Federal de Lausanne unter der Leitung von Dr. Vivek Thacker, jetzt Gruppenleiter am Zentrum für Infektiologie des Universitätsklinikums Heidelberg hat untersucht, warum sich Tuberkulosebakterien zu langen Strängen aneinanderlagern und wie dies ihre Infektionsfähigkeit beeinflusst. Ihre Erkenntnisse könnten zu neuen Therapien führen und wurden nun in der Zeitschrift Cell veröffentlicht.

Detektion von tumorzelleigener Arzneimittelresistenz - 25.05.2023

KI-gestützte Diagnostik sagt Lungenkrebs den Kampf an

Lungenkrebs zählt in Deutschland zu den häufigsten Krebserkrankungen, jedoch mit einer hohen Sterberate. Dies liegt unter anderem daran, dass bei Lungentumoren häufig eine Arzneimittelresistenz vorliegt, die den Erfolg einer Chemotherapie verhindert. Ein Expertenteam aus Baden-Württemberg hat sich daher zusammengeschlossen, um ein neuartiges, KI-gestütztes Testverfahren zu entwickeln, das in Zukunft individualisierte Therapieansätze erlauben soll

"Programmierbare" Polymermaterialien - 24.04.2023

Medizin der Zukunft: Intelligente 4D-Polymere aus dem Drucker

Aus der Medizin ist die Technik des 3D-Druckens nicht mehr wegzudenken – zur Herstellung von Implantaten oder zur Zell- und Gewebekultur. Nun können 3D-Objekte noch eine weitere Dimension erhalten und damit zu einfachen autonomen Bewegungen durch Größenänderung befähigt werden: Forschenden der Uni Heidelberg ist es gelungen, mikroskopisch kleine 4D-Strukturen aus intelligenten Polymeren herzustellen, die individuell angefertigt werden können.

Mithilfe neuer mikroskopischer Methoden in Kombination mit einer auf maschinellem Lernen basierenden Bildanalyse haben Freiburger Forschende neue Strukturen auf der Oberfläche lebender B-Zellen entdeckt, die sich auf die Verteilung und möglicherweise auf die Funktion ihrer Antigenrezeptoren auswirken. Die Studie der Forschenden ist in The EMBO Journal erschienen.