Aus FUSION  2/2004:

KURZNACHRICHTEN


Wichtiger Erfolg der adulten Stammzellforschung
NASA testet Hyperschall-Experimentalflugzeuges X-43A

Weltraummedizin in Berlin bleibt erhalten

Kalte Fusion aus zerplatzenden Bläschen

Wichtiger Erfolg der adulten Stammzellforschung

An der Universität Lübeck ist es einer Arbeitsgruppe des Instituts für Medizinische Molekularbiologie um Privatdozent Dr. Charli Kruse in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik in St. Ingbert und Berlin gelungen, Zellen aus dem Drüsengewebe von Menschen und Ratten zu gewinnen, die in hohem Maße die Merkmale adulter pluripotenter Stammzellen aufweisen. Das Besondere dieses Wissenschaftserfolges ist, daß sich nach dem Kruse-Verfahren erstmals sehr stabile und ergiebige Stammzellkulturen herstellen lassen, die viele Eigenschaften embryonaler Stammzellen, wie gute Vermehrbarkeit bei hohem Differenzierungspotential in die Zelltypen aller drei Keimblätter, aufweisen.

Die Ergebnisse besitzen höchste Bedeutung für die Stammzellforschung: Es wurde eine im Körper leicht zugängliche Quelle gefunden, um nahezu aus jedem Wirbeltier aber auch aus dem Menschen, ungeachtet des Geschlechts und des Alters, hochpotente Stammzellen zu gewinnen. Diese sind vor allem für medizinische aber auch biotechnologische Zwecke einsetzbar. Man ist der Vision, von vielen Tieren aber auch dem Menschen ein Stammzelldepot ausreichender Größe für eine spätere landwirtschaftliche, biotechnologische beziehungsweise individuell-medizinische Nutzung anlegen zu können, einen großen Schritt näher gekommen.

Der Rektor der Universität Lübeck, Alfred Trautwein, erklärte bei der Vorstellung der Forschungsergebnisse: "Mit den neuen Erkenntnissen haben wir sehr gute Chancen, die ethischen Probleme, die sich durch die Verwendung embryonaler Stammzellen ergeben, zu umgehen". Auch die stellvertretende Vorsitzende der CDU/CSU-Bundestagsfraktion, Maria Böhmer, betonte, daß es sich jetzt auszahle, die ethisch unbedenkliche Forschung an adulten Stammzellen in Deutschland vorangetrieben zu haben. "Diese Forschungsergebnisse sind ein großer Durchbruch. Wir wollen Krankheiten heilen, wir wollen Forschung fördern. Daß dafür verbrauchende Embryonenforschung nicht erforderlich ist, daß also kein menschliches Leben geopfert werden muß, darauf machen diese neuen Forschungsergebnisse Hoffnung".

NASA testet Hyperschall-Experimentalflugzeuges X-43A

Am 27. März glückte der Erstflug des unbemannten amerikanischen Hyperschall-Experimentalflugzeuges X-43A, das die NASA zur Erforschung des hypersonischen Geschwindigkeitsspektrums entwickelt hat Während der nur zehn Sekunden langen Aktivierung des Scramjet-Triebwerkes erreichte der Flugkörper die siebenfache Schallgeschwindigkeit und stellte damit einen neuen Weltrekord auf. Trägerflugzeug war eine Boeing B-52, an deren Pylon unter der rechten Tragfläche sich eine modifizierte, sonst für Satellitenstarts genutzte Pegasus-Rakete befand, an deren Spitze wiederum die nur 3,75 Meter lange X-43A montiert war. In einer Höhe von rund 12 Kilometern wurde der Flugkörper ausgeklinkt, das Raketentriebwerk zündete planmäßig und ließ die X-43A auf eine Höhe von rund 29 Kilometer steigen. Dort wurde das 1,3 Tonnen schwere Flugzeug bei einer Geschwindigkeit von etwa 5600 Stundenkilometern von der Pegasus getrennt. Der Scramjet zündete und beschleunigte den Minijet auf etwa 7700 Stundenkilometer. Voraussichtlich im Herbst soll bei einem neuen Test sogar Mach 10 erreicht werden.

Bei der X-43A wurde erstmals die Scramjet-Technologie zur Einsatzreife entwickelt. Ein Scramjet, also ein Supersonic Combustion Ramjet, funktioniert durch die Verbrennung von Treibstoff in einem überschallschnellen Strom komprimierter Luft. Die Kompression dieser Luft wird durch die hohe Vorwärtsgeschwindigkeit des Luftfahrzeuges selbst bewirkt. Im Gegensatz dazu wird die Luftkompression bei normalen Turbinentriebwerken durch Turbinenschaufeln vor der Brennkammer erzeugt. Das Scramjet-Prinzip ist in der Theorie wesentlich einfacher, erfordert aber eine ausgefeilte aerodynamische Gestaltung insbesondere im Bereich der Lufteinlässe und des Verbrennungsraumes. Ein zusätzliches erhebliches Problem stellt die Vollständigkeit der Treibstoffverbrennung bei der hohen Durchflußgeschwindigkeit der Luft dar. Zusätzlich benötigt ein Scramjet auch eine sehr hohe Anfangsgeschwindigkeit, um über einen hohen Staudruck den Verbrennungsprozeß in Gang zu bringen.

Weltraummedizin in Berlin bleibt erhalten

In Berlin ist es gelungen, eine zukunftsweisende Forschungseinrichtung, das Zentrum für Weltraummedizin, zu erhalten, das im Zuge der Berliner Finanzkrise geschlossen werden sollte. Mehrere Industrieunternehmen, darunter das Raumfahrtunternehmen EADS, die Kayser-Threde GmbH, das Institut für Laboratoriumsmedizin Berlin und das Pharmaunternehmen Schering AG, sind finanziell in die Bresche gesprungen und werden mit Spenden von 100.000 ? jährlich fünf Jahre lang die Personalkosten und laufenden operativen Kosten des Zentrums übernehmen. Neu bei dieser bundesweit einmaligen und begrüßenswert weitsichtigen Initiative ist nicht nur die Rechtsform einer befristeten "Spendenprofessur", die nach Ablauf der Industriefinanzierung wieder von der Charité getragen wird, sondern auch die Namensgebung. Denn die jetzt privat finanzierte "Nathan-Zuntz-Professur für Weltraummedizin und extreme Umwelten" soll an den jüdischen Physiologen Nathan Zuntz erinnern, der zu Beginn des 20. Jahrhunderts in Berlin Pionierarbeit in Physiologie und Luftfahrtmedizin geleistet hat. Ganz bewußt wird damit an die große jüdische Forschungs- und Wissenschaftstradition in Berlin erinnert, deren Wiederbelebung heute ein Segen für die Bundeshauptstadt wäre.

Inhaber der "Nathan-Zuntz-Professur" ist der Physiologe Dr. Hanns-Christian Gunga, der als Koordinator des Berliner Zentrums für Weltraummedizin tätig ist und damit die Nachfolge von Prof. Karl Kirsch antritt, dessen unschätzbaren internationalen Beziehungen vor allem auch zur russischen Weltraumforschung damit fortgeführt werden können. Mitarbeiter des physiologischen Instituts waren in den letzten 20 Jahren an insgesamt 30 Weltraummissionen beteiligt, u.a. im Space Shuttle, auf der MIR-Station und aktuell auf der Internationalen Weltraumstation ISS. Es erscheint mehr als ein glücklicher Zufall, daß sich Prof. Gunga vor 15 Jahren mit einem wissenschaftshistorischen Thema über das Leben von Nathan Zuntz habilitierte.

Kalte Fusion aus zerplatzenden Bläschen

Ein amerikanisches Forscherteam hat im März neue Berichte vorgelegt, welche ihre früheren Forschungsergebnisse mit einer "Sonofusions"-Anlage bestätigen (Physical Review E). Bei dem Experiment werden mit Ultraschallwellen Kavitationsbläschen erzeugt und implodiert, wodurch hohe Kompressionsdichten und Temperaturen bis zu 100 Mio. Grad Kelvin erreicht und Kernemissionen erzeugt werden. Dr. Rusi P. Taleyarkhan, ein Kernphysiker von der Purdue University, der die Arbeiten leitete, erklärte: "Was wir erreicht haben, ist die Erzeugung von Kernemissionen in einem einfachen Labortisch-Apparat. Das ist die wirkliche Größe der Entdeckung. Es ist uns gelungen, mit Hilfe einfacher mechanischer Kräfte erstmals in der Geschichte Bedingungen zu initiieren, die dem Inneren von Sternen vergleichbar sind." Mit zusätzlichen Geldern der U.S. Defense Advanced Research Projects Agency, so Taleyarkhan, habe seine Gruppe bessere Präzisionsinstrumente einsetzen können, um genauere Daten zu sammeln. Erste Versuchsergebnisse waren vor zwei Jahren in Science erschienen.

Die Sonofusions-Anlage besteht aus einem zylindrischen Glasgefäß, das mit deuteriertem flüssigem Aceton gefüllt ist. Neutronenpulse im Abstand von 5 Millisekunden lassen in der Flüssigkeit winzige Hohlräume entstehen. Gleichzeitig wird die Flüssigkeit mit Ultraschall einer bestimmten Frequenz bestrahlt, wodurch sich die Hohlräume in winzige Bläschen von ca. einem 60milliardstel Meter Größe verwandeln. Die Bläschen schwellen dann auf das 100.000fache ihrer Größe an und sind dabei mit bloßem Auge sichtbar. Innerhalb von Nanosekunden schrumpfen diese größeren Bläschen wieder auf ihre ursprüngliche Größe, wobei sie Lichtblitze, auch als Sonolumineszenz bezeichnet, abgeben. Bei diesem Vorgang verschmelzen die Deuteriumatome in der Acetonflüssigkeit, wobei Gammastrahlen und Tritium freigesetzt wird, was die Forscher messen können. Das Anschwellen der Neutronenemission deckt sich zeitlich genau mit den Lichtblitzen. In einem nächsten Schritt planen die Forscher den Bau einer größeren Anlage, um den breakeven zu erreichen.