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<h2 type="main">„Alles Chlor!“: KI-mie (Episode 54)</h2><p>KI findet in immer mehr Bereichen des modernen Lebens statt. Auch in zahlreichen wissenschaftlichen Publikationen wird KI angewendet, etwa bei der Generierung und Analyse großer Datenmengen. Wie wichtig ist KI in der Chemie und welche Rolle könnte sie in Zukunft noch spielen?<img alt="image" src="https://media.graphassets.com/9q02IhXSFqxNBQMxKama"></p><p>Das klären wir in der Januar-Ausgabe von „Alles Chlor!” mit Christoph Steinbeck, Professor für Chemieinformatik an der Uni Jena.</p><p><a href="https://podcast.jcf.io" target="_blank">podcast.jcf.io</a></p>

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Chemie‐Podcast

„Alles Chlor!“: KI-mie (Episode 54)KI findet in immer mehr Bereichen des modernen Lebens statt. Auch in zahlreichen wissenschaftlichen Publikationen wird KI angewendet, etwa bei der Generierung und Analyse großer Datenmengen. Wie wichtig ist KI in der Chemie und welche Rolle könnte sie in Zukunft...

<p>Die <a href="https://www.goech.at/" target="_blank" rel="noopener">&Ouml;sterreichische Chemische Gesellschaft (G&Ouml;CH)</a> ist ein 1897 gegr&uuml;ndeter Verein, der seit &uuml;ber 100 Jahren die Chemie in &Ouml;sterreich und somit die Interessen von &ouml;sterreichischen Chemikerinnen und Chemikern vertritt. </p>

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<h2 type="main">Chemie als Bindeglied und Treiber für biobasierte Technologien</h2><p>Nicht nur aus der Sicht der Chemie ist der <link href="#nadc20244141234-fig-0001">Standort Tulln, wenige Kilometer westlich von Wien, ein Musterbeispiel für interdisziplinäre Forschung und Zusammenarbeit. Das Konzept der niederösterreichischen Technopole beruht auf der engen, standortbezogenen Vernetzung von Wissenschaft, Wirtschaft und Bildung. Technopole sind gezielt um Ausbildungs- und Forschungseinrichtungen angesiedelt und nützen die idealen Standortbedingungen sowie technisch-wissenschaftliche Voraussetzungen. Dadurch und durch die bereichsübergreifende Zusammenarbeit entstehen starke und zukunftsorientierte Partnerschaften sowie neue wirtschaftliche Impulse.</p><figure xml:id="nadc20244141234-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/m5yApQbCTCqgBR5lyawj"><figcaption><label>Abb.1: </label>Technopol Tulln. Foto: Segura Wang</figcaption></figure></figure><p>Tulln schafft mit seinem Standort und seinem vielfältigen Angebot die Voraussetzungen für verschiedene Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die biobasierte Technologien im Fokus haben. In den Schwerpunkten Lebensmittel- und Futtermittelsicherheit, biobasierte Prozesstechnologien und Agrobiotechnologie ist der Technopol Tulln im weltweiten Spitzenfeld zu finden und deckt mit den angesiedelten Partnern aus Forschung, Lehre und Wirtschaft ein breites Spektrum ab. Mit mehr als 1200 Arbeitsplätzen zählt der Technopol Tulln zu den international anerkanntesten Forschungszentren der Biotechnologie.</p><p>Die Chemie sowie die Analytik und Verfahrenstechnik sind Kern der Forschungstätigkeiten und ein wichtiges Bindeglied in den Anwendungsfeldern der interdisziplinären Forschung.</p><p>Das vor Ort angesiedelte ecoplus-Technopol-Management unterstützt die zukunftsorientierte Standortentwicklung durch Vernetzungsarbeit, Kontaktvermittlung und Unterstützung bei der Förderung, Initiierung und Begleitung von Projekten sowie das Ausrichten von Fachveranstaltungen und Events wie die „Lange Nacht der Forschung“. Seit Anfang 2023 vergrößert das am Campus angesiedelte Haus der Digitalisierung als Veranstaltungszentrum und Leuchtturmprojekt der Digitalisierung die Angebotspalette.</p><h2 type="main">Bioklebstoff für die Industrie</h2><p>Best Practice für praxisorientierte Forschung und Entwicklung ist das überbetriebliche Kooperationsprojekt BioSet. Unter der Projektleitung des BOKU-Departments IFA Tulln wurde in vierjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit eine biologische Alternative zu herkömmlichen, meist fossilbasierten Klebstoffen entwickelt, denn auch bei Industrieklebstoff wird der Ruf nach biologischen Alternativen lauter.</p><p>Ziel des F+E-Projekts BioSet war ein Prozess, um aus Kartoffel-, Mais- oder auch Weizenstärke biobasierte, umweltfreundliche Klebstoffe für den industriellen Einsatz zu erzeugen. Am IFA Tulln wurde ein Prozess untersucht, bei dem Lignin durch ein Enzym modifiziert wurde. Dieses Lignin wurde mit Stärkekleister gemischt und es zeigte sich schnell, dass hier großes Potenzial zur Verbesserung der Nassfestigkeit dieser Klebstoffe besteht. Das gleiche Enzym verwendete die TU Wien, um Stärke reaktiver zu machen. Bereits jetzt wird sie nicht nur als Lebensmittel, sondern auch als Biokunststoff oder eben Klebstoff verwendet. Der TU Wien gelang es dabei mit einer neuen Methode, diese verbesserten Stärken deutlich rascher zu analysieren.</p><p>Das Kompetenzzentrum Holz fügte dann Lignin und Stärke zusammen und machte daraus einen Klebstoff, der beim Erwärmen aushärtet. Was anfänglich wie eine unlösbare Herkulesaufgabe wirkte, lieferte bahnbrechende Ergebnisse. Noch während des Projekts wurde eine Sperrholzplatte als Anschauungsobjekt gepresst.</p><p>BioSet hat viele Erkenntnisse auf Grundlagenniveau und darüber hinausgehend gebracht. Ein industrieller Einsatz ist zwar noch nicht greifbar, doch konnten alle Projektpartner ihr Fachwissen einbringen, voneinander lernen und gemeinsam Wissen aufbauen.</p><h2 type="main">Raman-Spektroskopie zur Analytik von Krebszellen</h2><p>In der Krebsdiagnostik werden von der IMC Fachhochschule Krems und der Fachhochschule Wiener Neustadt am Biotech Campus Tulln seit dem Vorjahr gemeinsam neue Wege beschritten. Im Projekt „Ra-Dia-M, Reproduzierbare markierungsfreie oberflächenverstärkte Raman Spektroskopie, SERS, für Diagnostik von Melanomzellen“ wird die Wirksamkeit von Medikamenten auf Krebszellen im Raman Mikroskop untersucht und mit künstlicher Intelligenz ausgewertet.</p><p>Der gesundheitliche <link href="#nadc20244141234-fig-0002">Zustand einer menschlichen Zelle kann anhand der Verteilung und Zusammensetzung von Proteinen, Lipiden und Nukleinsäuren beurteilt werden. Bei der Untersuchung von Krebszellen helfen krebsspezifische Biomarker, etwa Veränderungen der DNA, zusätzlich bei der Diagnose. Als Krebsforschungsexperte am IMC Krems ist Christoph Wiesner an einer einfachen, schnellen und reproduzierbaren Analytik interessiert, die eine Differenzierung zwischen gesunden und kranken Zellen ermöglicht. Die an der FHWN am Biotech Campus Tulln von Katerina Prohaska und David Lilek etablierte oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie erlaubt die lokale Erfassung des aktuellen Zustands einzelner Zellen und damit eine Bewertung der Wirksamkeit der Therapie.</p><figure xml:id="nadc20244141234-fig-0002"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/tiCTeACiTY3CEqdBJbRA"><figcaption><label>Abb.2: </label>Angewandte Forschung im Bereich Pflanzenschutz. Foto: Daniel Hinterramskogler</figcaption></figure></figure><h2 type="main">Weltweit führend in der Multitoxin-Analyse</h2><p>Mykotoxine sind sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, die in der Landwirtschaft enorme Verluste verursachen und für Tier und <link href="#nadc20244141234-fig-0003">Mensch gesundheitsschädigend sind. Die IFA-Forscher beschäftigen sich am Technopol Tulln mit Möglichkeiten zur Prävention, zum Nachweis und zur Entgiftung von Mykotoxinen und haben sich dabei sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der industrienahen Forschung international etabliert – auch dank der erfolgreichen Kooperation mit der Boku sowie mit den DMS-firmenich Biomin und Romer Labs am Technopolstandort Tulln. Unter der Leitung von Rudolf Krska, einem der weltweit meistzitierten Forscher auf diesem Gebiet und Präsident der Asac, konnte dank moderner Massenspektrometrie ein Durchbruch in der Multitoxin-Analytik erreicht werden und das Auftreten und die Bedeutung maskierter Toxine erforscht werden. So ist die Forschungsgruppe am IFA-Tulln als einziges Labor weltweit in der Lage, 320 Metaboliten von Schimmelpilzen, Pflanzen und Bakterien in Lebensmitteln aber auch in Innenräumen in weniger als einer Stunde zu quantifizieren. Proben aus aller Welt werden seit Jahren nach Tulln geschickt, um Informationen über das gesamte Ausmaß der Belastung mit sekundären Stoffwechselprodukten zu erhalten.</p><figure xml:id="nadc20244141234-fig-0003"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/5BrjK13ToyJZPVm9Omkw"><figcaption><label>Abb.3: </label>Allergenen auf der Spur. Foto: Daniel Hinterramskogler</figcaption></figure></figure><h2 type="main">Analytik allergener Lebensmittelkontaminanten</h2><p>Da Allergene im Lebensmittel nicht erkennbar sind, ist es von größter Wichtigkeit, dass für Allergiker eine möglichst transparente Etikettierung und Kennzeichnung der Produkte auf internationaler Ebene zur Verfügung steht. Für die Lebensmittelanalytik besteht der Bedarf, diese Allergene in Spuren nachweisen zu können. Es stehen zwar bereits empfindliche Tests zur Verfügung, aber weitere analytische Routineverfahren und alternative Methoden zum Nachweis allergener Lebensmitteln zu etablieren, ist unbedingt notwendig. Hier setzt seit vielen Jahren die Arbeit von Sabine Baumgartner und ihres Teams an. Dabei gibt es auch enge Kontakte zu RomerLabs, die Schnelltests anbieten. Zudem leitete Baumgartner auch ein CD-Labor zu dem Thema.</p><p>Angelika Weiler, ecoplus Technopol-Managerin</p><h2 type="main">Info: Tulln</h2><p>ecoplus Technopol Tulln</p><p>– Internationales Zentrum für biobasierte Technologien</p><p><list><listitem>Biobasierte Prozesstechnologie</listitem><listitem>Agro-Biotechnologie</listitem><listitem>Lebensmittel- und Futtermittelsicherheit</listitem></list></p><p>– Über 1200 Arbeitsplätze im Technologiebereich</p><p>– Davon über 600 Forscherinnen und Forscher</p><p>– Standort für drei Universitäten, Fachhochschulen und Forschungsinstituten</p><p>– Fünf K-Zentren</p><p>Auskünfte und Kontakt zur ecoplus Technopol-Managerin Angelika Weiler</p><p><a href="mailto:a.weiler@ecoplus.at">a.weiler@ecoplus.at</a></p><p><url href="http://www.ecoplus.at"><a href="https://www.ecoplus.at" target="_blank">www.ecoplus.at</a></url></p>

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