Professor Dr. Robert R. Junker untersucht Elementom als Merkmal in Grünland und Wäldern; Elementom zeigt Landnutzungsreaktionen

Professor Dr. Robert R. Junker untersucht Elementom als Merkmal in Grünland und Wäldern; Elementom zeigt Landnutzungsreaktionen

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„Das Kind im Mittelpunkt“: Konfligierende Interessen und Verpflichtungen in pädiatrischen Entscheidungen ethisch gut begründet abwägen

Behandlungsentscheidungen in der Pädiatrie sind mit einer Vielzahl unterschiedlicher ethischer Konflikte verbunden, die sich häufig von jenen in der Erwachsenenmedizin unterscheiden. Konflikte können zwischen den Interessen und Werten der beteiligten Parteien, zwischen unterschiedlichen ethischen Verpflichtungen (gegenüber dem Kind, den Eltern, anderen Patient*innen usw.) und zwischen unterschiedlichen Interpretationen des Kindeswohls auftreten. Noch bevor Kinder entscheidungsfähig sind, haben sie eine eigene Sicht auf ihr Wohlergehen. In pädiatrischen Entscheidungen müssen folglich in der Regel mindestens drei Perspektiven auf das Kindeswohl berücksichtigt werden: die Perspektive des Kindes, jene der Eltern und jene des Behandlungsteams. Nach wie vor ist nicht hinreichend geklärt, wie die unterschiedlichen Perspektiven auf das Kindeswohl, konfligierende Interessen, Werte und Verpflichtungen zu gewichten sind. Aktuelle Debatten, unter anderem über geschlechtsangleichende Therapien und das Impfen von Kindern, unterstreichen die Bedeutung des Themas. Wie können wir auf ethisch gut begründete Weise mit Konflikten in der pädiatrischen Entscheidungsfindung umgehen? Wie kann sichergestellt werden, dass die Perspektive des Kindes nicht vernachlässigt wird? Welche Aspekte des Kindeswohls sollten berücksichtigt werden und wie verhalten sie sich zueinander und zur (sich entwickelnden) Autonomie des Kindes? Wie kann die Abwägung konfligierender Interessen und ethischer Verpflichtungen in pädiatrischen Entscheidungen besser unterstützt werden? Ziel des Projektes ist es, zur Beantwortung dieser Fragen beizutragen. Es geht von der Annahme aus, dass ein differenzierter Abwägungsrahmen dabei helfen kann, mit pädiatrischen Entscheidungskonflikten auf ethisch gut begründete Weise umzugehen. Die Entwicklung dieses Rahmens setzt sowohl die Kenntnis tatsächlicher Konfliktkonstellationen als auch die Analyse relevanter ethischer Konzepte, wie z.B. des Kindeswohls, voraus. Eine weitere Annahme ist, dass die subjektive Wohlergehensperspektive und die sich entwickelnde Autonomie von Kindern früher und stärker zu beachten sind, als dies üblicherweise der Fall ist. Durch eine systematische Analyse von Gerichtsentscheidungen werde ich Konfliktkonstellationen im Kontext pädiatrischer Entscheidungen identifizieren. Die Analyse wird auch offenlegen, in welchen Situationen eine differenzierte Berücksichtigung des Kindeswohls und der sich entwickelnden Autonomie des Kindes erforderlich ist. Unter Rückgriff auf ausgewählte philosophische Theorien werde ich zu berücksichtigende Aspekte des Kindeswohls und der sich entwickelnden Autonomie des Kindes aufzeigen. Durch die Kombination der Ergebnisse der Fallanalyse und der philosophisch-konzeptionellen Analyse werde ich dann einen Abwägungsrahmen entwickeln, der in Konflikten als Orientierungshilfe dienen kann, indem er auf ethisch relevante Aspekte bei der Gewichtung konfligierender Interessen und ethischer Verpflichtungen verweist.

[Elementary] Auswirkungen der Landnutzung auf das Elementom von Pflanzen und Tieren in Grünland und Wäldern

Professor Dr. Robert R. Junker

2.12-02 Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme

Eine zunehmende Landnutzungsintensität verändert nachweislich die taxonomische und funktionelle Zusammensetzung von Pflanzen- und Tiergemeinschaften. Eine aktuelle Synthese aus den Biodiversitäts-Exploratorien zeigt, dass die Intensivierung der Landnutzung synchronisierte Reaktionen ganzer multitrophischer Gemeinschaften auslöst. Diese Reaktionen umfassen eine Verschiebung der funktionellen Zusammensetzung von großen, langsam wachsenden Organismen hin zu kleineren, schnell ressourcennutzenden Organismen über trophische Ebenen hinweg. Dennoch wurden funktionelle Merkmale verschiedener trophischer Ebenen bisher nicht in ein gemeinsames ökonomisches Spektrum integriert, hauptsächlich aufgrund des Fehlens eines universellen funktionellen Merkmalskonzepts über Taxa hinweg. Die Positionierung von Pflanzen und Tieren in einen gemeinsamen quantitativen Merkmalsraum würde unser Verständnis darüber verbessern, wie sich die Diversität und Zusammensetzung interagierender Gemeinschaften entlang von Umweltgradienten verändert. Wir schlagen vor, dass die elementare Zusammensetzung (Elementom) von Organismen als universelles Merkmal dienen kann. Beispielsweise hinterlassen schnelle und langsame Lebensstrategien deutliche Signaturen im Elementom von Pflanzen und Tieren: Schnell wachsende Arten weisen typischerweise niedrigere C:Nährstoff Verhältnisse auf. In diesem Projekt werden wir untersuchen, wie das Elementom von Pflanzen und Tieren auf Landnutzungsänderungen in Grünland und Wäldern reagiert, indem wir drei zentrale Arbeitspakete verfolgen: 1) Verknüpfung des Elementoms mit traditionellen funktionellen Merkmalen, um Elementkonzentrationen und -verhältnisse mit dem Phänotyp und der Funktion von Pflanzen und Tieren in Beziehung zu setzen. 2) Untersuchung der Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf das Elementom von Pflanzen- und Tierarten sowie deren Gemeinschaften in Grünland und Wäldern. 3) Integration der Elementome von Pflanzen und Tieren, um universelle Reaktionen auf Landnutzungsänderungen zu identifizieren, elementare Ungleichgewichte zwischen Produzenten (Pflanzen) und Konsumenten (z. B. Herbivoren) zu quantifizieren und zu prüfen, ob diese Ungleichgewichte mit der Landnutzungsintensität variieren. Durch die Verknüpfung von Pflanzen- und Tiermerkmalen wird unser Projekt neue Einblicke in ökologische Prozesse gewinnen, die durch das Elementom vermittelt werden und die mechanistischen Ursachen für den Rückgang von Ökosystemfunktionen im Zuge der Landnutzungsänderungen aufdecken.

29. Runde der Deutsch-Israelischen Projektkooperation (2026 - 2030)

32 Physik · 23 Agrar-, Forstwissenschaften und Tiermedizin · 21 Biologie · 31 Chemie · 44 Informatik, System- und Elektrotechnik · 22 Medizin · 12 Sozial- und Verhaltenswissenschaften · 42 Wärmetechnik

3D Laser Nanoprinting System (LNP) (FUGG)

Das Laser-Nanoprinting-System (LNP) ermöglicht den 3D-Druck von Mikrostrukturen mittels Zwei-Photonen-Lithographie. Mit dieser Methode können hochpräzise 3D-Mikrostrukturen hergestellt werden, indem ein auf die Proben aufgebrachtes Polymer in einem kleinen Volumenpixel (Voxel) ausgehärtet wird. Nicht ausgehärtetes Polymer wird anschließend ausgewaschen. Da keine Masken verwendet werden, ist ein schnelles Prototyping möglich. Typische Anwendungen sind die Herstellung von Mikrooptiken (Linsen, Beugungsgitter, …) auf Chips oder optischen Fasern, integrierte Photonik (Lichtwellenleiter und Faserkoppler) auf photonischen Chips oder photonische Drahtverbindungen für eine effiziente Chip-zu-Chip-Übertragung von Licht. Darüber hinaus kann die Anlage für Prototypen der Mikrofluidik, Mikromechanik und MEMS Technologien eingesetzt werden. Eingebettet ist das Gerät in das Zentrale Elektronik- und Informationstechnologielabor (ZEITlab) der Technischen Universität München (TUM). Das ZEITlab ist eine Organisationseinheit der School of Computation, Information and Technology (SoCIT). Seit dem Jahr 2022 ist es im neuen Gebäude der Elektro- und Informationstechnik der TUM auf dem Campus Garching untergebracht. Das Zentrum besteht aus einem Reinraum mit einer Fläche von 950 m² und zugehörigen Charakterisierungslaboren. Seine Vision ist die Etablierung eines “Makerspace für Mikroelektronik-Prototypen“, der als breit aufgestelltes Technologiezentrum der SoCIT eine Vielzahl von Forschungsbereichen unterstützt. Im ZEITlab werden Proof-of-Concept-Demonstratoren im Bereich Elektronik und Sensorik auf der Basis moderner Materialien und Komponenten realisiert und für verschiedene Anwendungsfelder bereitgestellt. Diese Art des „Rapid Prototyping“ nutzt innovative Verarbeitungs- und Charakterisierungstechnologien und wird systematisch durch Schaltungsdesign und Modellierung ergänzt. Das ZEITlab stellt einer Vielzahl von Forschungsgruppen, die sich mit Themen wie Quanten- und Sensortechnologien, Mikro-, Opto- und Neuroelektronik sowie hybriden Nanosystemen beschäftigen, einen zentralen und gemeinsamen Zugang zur Mikro- und Nanofabrikation zur Verfügung. Die gebündelte Infrastruktur ermöglicht demzufolge einen effizienten Transfer von Technologien aus der Grundlagenforschung zu ingenieurtechnischen Fragestellungen und Anwendungen.

3D-Drucker mit Zwei-Photonen-Polymerisation zur Erzeugung von 3D-Strukturen in Submikrometergröße (FUGG)

3.21 Physik der kondensierten Materie

Wir beantragen einen hochauflösenden 3D-Drucker auf Basis der Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP). Das System soll komplexe 3D-Strukturen mit Submikrometer-Details bei Abmessungen von 10 μm bis 1 mm erzeugen. Das Gerät soll Forschungsfelder von Nanooptik und Plasmaphysik bis Akustooptik und Sensorik unterstützen. In der Nanooptik beabsichtigen wir die Realisierung fortschrittlicher 3D-photonischer Strukturen zur Kontrolle von Licht-Materie-Wechselwirkungen. Diese Strukturen kommen in Elektronenmikroskopie-Kammern sowie in Photolumineszenz- und optischen Spektroskopieaufbauten zum Einsatz. Konkrete Anwendungen umfassen: (i) 3D-elektroneninduzierte Photonquellen zur phasenangepassten Wechselwirkung zwischen Elektronen und Licht zur Erzeugung maßgeschneiderter Strahlung wie kollimiertem oder Wirbellicht; (ii) 3D-photonische Kavitäten und photonische Kristalle zur verbesserten Lichtauskopplung aus Einzelphotonenquellen; (iii) integrierte Mikrooptiken zur Steigerung der Sammlungseffizienz in der Kathodolumineszenz- und Photolumineszenz-Spektroskopie. In der Mikrosystemtechnik dient der Drucker zur Entwicklung hybrider mechanischer und optischer Mikrostrukturen, die direkt auf MEMS- und MOEMS-Bauelemente geschrieben werden können. Anwendungsfelder sind die Herstellung von Fokussierlinsen und Gitterkopplern für integrierte photonische Systeme, Photonik-Packaging sowie komplexe 3D-Mikrooptiken mit hohem Aspektverhältnis für MOEMS oder die Auslese von Qubits. Im Bereich Biosensorik entwickeln wir integrierte mikro-

nanofluidische Systeme zur Analyse extrazellulärer Vesikel (EVs) für die Brustkrebsdiagnostik. Der 3D-Drucker wird eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Trennstrukturen, Analyseplattformen für das Surfaceom und Lab-on-a-Chip-Systemen spielen, die Fluidik mit optischer und magnetischer Detektion kombinieren. Parallel dazu planen wir den Einsatz von 2PP für die Umweltüberwachung, insbesondere für die Nährstoffmessung in Böden mithilfe nanostrukturierter organischer Photodetektoren in Kombination mit mikrofluidischer Probenentnahme. In der Plasmaphysik wird der Drucker zur Herstellung 3D-strukturierter Reaktoren für Niedertemperaturplasmen genutzt. Dazu zählen zentimetergroße Gerüste mit mikrometergenauer Strukturierung zur Optimierung der Plasma-Oberflächen-Wechselwirkung. Darüber hinaus verwenden wir den Drucker in der Forschung zu Staubplasmen und Astrophysik zur Herstellung wohldefinierter, nicht-sphärischer Mikropartikel (z. B. Ellipsoide), um die Ladungsdynamik und magnetische Ausrichtung in Plasmapotentialfallen präzise zu untersuchen – ein wichtiger Schritt zur Simulation von Bedingungen in Sternentstehungsregionen. Der beantragte Drucker ist ein zentrales Werkzeug für viele relevante Forschungsfelder. Das System ist entscheidend für den Fortschritt in Photonik, Biosensorik, Plasmakatalyse und darüber hinaus.

2.21 Mikrobiologie, Virologie und Immunologie

Die Flow Cytometry Core Facility der medizinischen Fakultät, der Rheinischen Friederich-Wilhelms-Universität in Bonn hat sich in den 20 Jahren seit Ihrer Gründung als unverzichtbare Ressource für die Durchführung hochkomplexer und multiparametrischer Analysen etabliert. Insbesondere die spektralen Durchflusszytometer spielen in den letzten