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Sicherheit für Leben und Software
Promotionspreise 2000
Durch fehlerhafte Software ist in den vergangenen Jahren eine große Zahl von Menschen gefährdet, verletzt oder sogar getötet worden. Fehlerhafte Modellierungen und Programme führen zu enormen wirtschaftlichen Verlusten. Daher wird unter Hochdruck an einer »High-End-Softwaretechnik« zur zuverlässigen Entwicklung vertrauenswürdiger Systeme gearbeitet. Ulmer Forscher haben auf diesem Gebiet entscheidende Fortschritte erzielt. Jüngstes Beispiel: die Dissertation von Dr. Gerhard Schellhorn aus der Arbeitsgruppe des Informatik-Professors Wolfgang Reif (bislang Abteilung Programmiermethodik der Universität Ulm, jetzt Universität Augsburg). Schellhorn gehört zu den insgesamt acht Absolventen, die in diesem Jahr mit dem Promotionspreis der Ulmer Universitätsgesellschaft ausgezeichnet werden. Seine Dissertation mit dem Titel »Verifikation abstrakter Zustandsmaschinen« behandelt eine der großen Herausforderungen der aktuellen Sofwaretechnik-Forschung: den Entwurf beweisbar sicherer und zuverlässiger Systeme. Auf der Grundlage neuer theoretischer Erkenntnisse entwickelt Schellhorn ein international einsatzfähiges computergestütztes Verfahren zur Sofware-Sicherheitsprüfung. Das Spektrum relevanter Anwendungen reicht von der Raumfahrt über die Medizintechnik bis zum sicheren Internethandel.
Neue Impfstoffe
Um gegen Tuberkulose und Tumoren erfolgreich impfen zu können, müßten neue Impfstoffe entwickelt werden, die speziell zytotoxische T-Zellen aktivieren. Dr. med. André Catic aus der Arbeitsgruppe von PD Dr. Jürgen Hess in der Abteilung Immunologie der Universität Ulm hat nun in seiner Dissertation über den »Einsatz polyzistronischer Expressionsplasmide in der DNA-Vakzinierung« herausgefunden, daß die von den Ulmer Immunologen konstruierten Bakterienstämme einen Modellimpfstoff direkt in Antigen-präsentierende Zellen, die Schaltzellen des Immunsystems, einschleusen und damit den weiteren Weg der T-Zell-Aktivierungskaskade steuern können. Seine Arbeit legt damit die Basis für die Entwicklung einer neuen Impfstoffgeneration gegen Krankheitserreger und Tumoren.
Gefäßneubildung
Dr. biol. hum. Andrea Kranz widmete sich in ihrer Dissertation »Das Gefäßsystem als Zielorgan des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors A, eines Mediators der physiologischen und der pathologischen Angiogenese beim Menschen« einem zentralen Mechanismus der Geweberegeneration und des Tumorwachstums: der Gefäßneubildung. Dabei gelang es ihr zu zeigen, daß der Wachstumsfaktor VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) wesentlich an der Angioneogenese sowohl beim Wachstum von Brustkrebs als auch bei der Regeneration nach einem Herzinfarkt beteiligt ist. Während die Hemmung von VEGF also einen vielversprechenden Ansatz zur Behandlung von Krebserkrankungen darstellen könnte, eröffnet die Wirkung des Wachstumsfaktors am Herzen eine Perspektive, die Zerstörung des Herzmuskels nach einem Herzinfarkt einzudämmen - unter Stimulierung eines Heilungsprozesses, der nach einem aktuten Herzinfarkt vom Körper selbst in Gang gesetzt wird.
Atomar magnetisch
Dr. rer. nat. Klaus Peter Otto gelang im Rahmen seiner Dissertation »Atomare dimagnetische Suszeptibilitäten angeregter Elektronenzustände mittels dopplerfreier Zweiphotonenspektroskopie« erstmals die Messung atomarer Magnetisierbarkeiten. Diese Parameter enthalten wichtige Informationen über die Elektronenstruktur. Eine intelligente Verknüpfung spektroskopischer Methoden mit quantentheoretischen Überlegungen verhalf Otto zum Durchbruch. In seinen Experimenten gelang es ihm, Störungen durch magnetische Feldaufspaltungen zu unterdrücken. Damit war der Weg frei für den Einsatz hoher Magnetfelder, mit denen sich die für die Magnetisierbarkeitsmessung erforderlichen quantenphysikalischen Effekte erzeugen lassen.
Organometallkomplexe
Durch Elektrogelkristallisation verschaffte sich Dr. rer. nat. Susanne Petri Zugang zu Organometallkomplexen mit Metallionen in ungewöhnlichen Oxidationszuständen. Wissenschaftlich konsequent entwickelt, ermöglicht ihre Methode die einkristalline Synthetisierung neuer polymerer Koordinationsverbindungen und nachfolgend den Einblick in deren Strukturen. Mit ihrer Dissertation »Einkristallzüchtung und Untersuchung von Kupferkomplexen der Cyclopropan-1,1-Dicarbonsäure« hat Petri den Zersetzungsmechanismus der Komplexe aufgeklärt und wichtige Beiträge zu ihrer Anwendung in Redoxkatalysatoren geliefert.
Lebensversicherung mit Aktien
Die aktienindexgebundene Lebensversicherung (ALV) mit garantierter Mindestverzinsung ermöglicht das Aktiensparen mit doppelter Rendite: einerseits kann man mit eingezahlten Beiträgen am Kursgewinn partizipieren; andererseits wird eine Mindestverzinsung gewährleistet. Seit der Deregulierung des Versicherungsmarktes auch in Deutschland zugelassen, scheiterte dieses Produkt hier bisher an den deutschen Bilanzierungsvorschriften. Dr. rer. pol. Jochen Ruß aus dem Institut für Finanz- und Aktuarwissenschaften an der Universität Ulm hat mit seiner Dissertation »Die aktienindexgebundene Lebensversicherung mit garantierter Mindestverzinsung in Deutschland« ein allgemein gültiges Modell zur Bewertung und Preisgestaltung der ALV entwickelt. Es ermöglicht den deutschen Versicherern, dieses Produkt anzubieten. Er hat damit nicht nur ein Problem von großer praktischer Bedeutung für die deutsche Versicherungswirtschaft gelöst, sondern auch auf theoretischer Ebene einen Durchbruch erzielt.
Ionenkanaldefekte
Die Myotonia congenita, mit der sich Dr. med. Susanne Wagner in der Abteilung Allgemeine Physiologie als Doktorandin bei Dr. Lothar Kürz und Abteilungschef Prof. Dr. Reinhardt Rüdel befaßt hat, ist zwar eine sehr seltene Krankheit, hat jedoch bei der Erforschung der erst seit zehn Jahren definierten Ionenkanalkrankheiten eine Art Schlüsselfunktion. Bei diesen Krankheiten sind aufgrund genetischer Abweichungen bestimmte für die reibungslose Ionenpassage der Zellen verantwortliche Eiweiße in ihrer Funktion gestört, wobei im Falle der Myotonie entweder die Natrium- oder die Chlorionen-leitenden Kanäle betroffen sein können. Die Symptomatik ist in beiden Fällen sehr ähnlich. Bisher glaubte man jedoch, daß ein gewisses Fluktuieren der Symptome als Erkennungszeichen der Natriumkanal-Myotonie zu werten sei. In detaillierten molekularbiologischen Untersuchungen an Blutproben mehrerer Mitglieder einer betroffenen Familie mit deutlich fluktuierenden Symptomen hat Wagner diese Annahme widerlegt und damit ein bis dato ehernes Diagnosekriterium in Sachen Natrium- versus Chloridkanal-Myotonie außer Kraft gesetzt. Darüber hinaus gelang es ihr, den Pathomechanismus der Muskelsteifigkeit bei den Erkrankten aufzuklären. Die amerikanische Fachzeitschrift »Muscle & Nerve« hat Wagners bereits 1998 vorgelegte Ergebnisse zur Coverstory gemacht.
Quantenoptik und Internet
Neue Maßstäbe für die höchstbitratige optische Datenübertragung mit Vertikal-Laserdiodenquellen hat Dr.-Ing. Dieter Wiedenmann in seiner Studie »Dynamische Eigenschaften und Rauschen selektiv oxidierter Vertikallaserdioden« gesetzt. Seine bahnbrechenden Erkenntisse zu dynamischem Rauschen, Mustereffekten, ultraschnellen Schaltvorgängen und zur Erzeugung nichtklassischer Lichtzustände sind gleichermaßen bedeutend für Grundlagenaspekte der Quantenopik wie für praktische Anwendungen in Multimedia und Internet.
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Electrical engineering, Energy, Information technology, Mathematics, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing, Physics / astronomy
transregional, national
Research results
German
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