Die Stiftung Kindergesundheit räumt mit Irrtümern und Vorurteilen über die
Behandlung unruhiger und unaufmerksamer Kinder auf

Unruhig, unaufmerksam, unbeherrscht und unverstanden – hyperaktive Kinder
haben es nicht leicht und werden schnell zu Außenseitern im Kindergarten
oder in der Schule. Das Problem mit dem sperrigen Terminus
„Aufmerksamkeits-Hyperaktivitätsstörung“ (ADHS) tritt bei Jungen häufiger
auf als bei Mädchen. Die Kinder kaspern und zappeln, sind laut und
ungeduldig und flippen schon bei Kleinigkeiten aus. Die Hoffnung der
genervten Eltern und Lehrkräfte, das Problem werde sich mit der Zeit schon
geben, geht leider nicht immer in Erfüllung, berichtet die Stiftung
Kindergesundheit in einer aktuellen Stellungnahme: Einige Symptome können
bis ins Erwachsenenalter bestehen bleiben. Viele der früheren
„Zappelphilippe“ entwickeln sich zu zerstreuten und vergesslichen,
sprunghaften und launischen Erwachsenen.

ADHS ist keine neue Störung, stellt die Stiftung Kindergesundheit klar:
Die erste lehrbuchmäßige Beschreibung einer Verhaltensstörung mit den
Merkmalen von ADHS stammt vom deutschen Arzt Melchior Adam Weikard bereits
aus dem Jahr 1775. Die charakteristischen Symptome des „Zappelphilipp“
sind seit 1845 im beliebten Kinderbuch „Struwwelpeter“ des Frankfurter
Mediziners Heinrich Hoffmann dokumentiert. „ADHS gilt heute als die
häufigste Verhaltensstörung bei Kindern“, sagt Priv.-Doz. Dr. Katharina
Bühren, Oberärztin für Kinder- und Jugendpsychiatrie und -Psychotherapie
am kbo-Heckscher-Klinikum München.

Verträumt, abgelenkt und vergesslich
Die typischen Verhaltensweisen der Störung treten in den verschiedenen
Altersstufen in unterschiedlicher Ausprägung auf:

•       Bei den meisten betroffenen Vorschulkindern mit ADHS steht ein
ausgeprägter Bewegungsdrang im Vordergrund. Viele von ihnen haben schon im
Kindergarten häufiger Streit mit anderen und handeln plötzlich und
unüberlegt.
•       Im Schulalter fallen die Kinder vor allem in Situationen auf, wenn
von ihnen erwartet wird, lange und ruhig sitzen zu bleiben oder leise zu
sein.
•       Vielen Kindern fällt es schwer, sich zu konzentrieren. Sie
übersehen Details, machen Flüchtigkeitsfehler, haben Probleme beim
Organisieren und Planen von Aufgaben, verlieren Sachen, sind verträumt,
ablenkbar und vergesslich. Diese Symptome bleiben auch im Erwachsenenalter
oft noch bestehen.
•       Einige leiden unter einer erhöhten Impulsivität: Sie reagieren
spontan und riskant, ohne über die Folgen nachzudenken, fallen anderen ins
Wort oder haben heftige und mitunter verletzende Wutausbrüche, die im
sozialen Miteinander zu schweren Konflikten führen können.

ADHS wurde noch bis in die 90-er Jahre oft als eine Störung angesehen, die
ausschließlich das Kindes- und Jugendalter betrifft und mit dem
Erwachsenwerden ausheilt. Mittlerweile gibt es an mehreren Universitäten
Spezialambulanzen, in denen die besondere Situation der von ADHS
betroffenen Erwachsenen untersucht und behandelt wird.

Nach einer druckfrischen Studie internationaler Experten tritt ADHS
weltweit bei 5,9 Prozent der Kinder und 2,8 Prozent der Erwachsenen auf.
Für die Studie haben 79 Wissenschaftler aus 27 Ländern und sechs
Kontinenten die Fachliteratur der letzten zwanzig Jahre durchforstet, um
die heutigen Möglichkeiten der Behandlung zu beurteilen und Vorurteilen
und Stigmatisierungen entgegenzutreten. Die Ergebnisse wurden in einer
internationalen Konsensuserklärung veröffentlicht (Faraone S. et al.
2021).

Ist das Kind nur schlecht erzogen?
Zu den wiederkehrenden Vorurteilen, Mythen und „Fakenews“ gehört die
Behauptung, dass es sich bei ADHS um eine Modediagnose handelt, um eine
erfundene Störung, die es gar nicht wirklich gibt, und deren medikamentöse
Behandlung lediglich dazu dient, die nervigen und störenden Kinder
ruhigzustellen.

Viele Eltern eines ADHS-betroffenen Kindes werden außerdem mit einem
weiteren, weit verbreiteten Vorurteil konfrontiert: Man wirft ihnen vor,
erzieherisch nachlässig und nicht streng genug zu sein, ihr umtriebiges
Kind sei deshalb einfach schlecht erzogen, böse oder dumm.

„Die von ADHS betroffenen Kinder sind aber weder böse oder dumm noch
schlecht erzogen“, unterstreicht PD Dr. Katharina Bühren mit großem
Nachdruck. „Viele von ihnen entwickeln einen kaum zu bändigenden
Bewegungsdrang, sind aufbrausend, können leicht ausrasten und mit ihren
unvermittelten Wutausbrüchen Eltern, Spielkameraden und Lehrkräfte zur
Weißglut bringen. Sie wirken deshalb als ungehorsam, unwillig oder dumm,
obwohl sie meist normal begabt und nicht selten sogar überdurchschnittlich
intelligent sind“.

Die Schule ist oft überfordert
Zwar sitzen laut Statistik heute in jeder Schulklasse ein bis zwei von
ADHS betroffene Kinder. Doch viele Lehrkräfte sind mit dem Krankheitsbild
ADHS so wenig vertraut, dass sie das Kind lieber auf eine Förderschule mit
Förderschwerpunkt Lernen (früher „Sonderschule“) schicken möchten, anstatt
den Eltern die Untersuchung ihres Kindes bei einer Fachärztin oder einem
Facharzt für Kinder- und Jugendpsychiatrie zu empfehlen.

Die medikamentöse Behandlung der Störung wird in diesem Jahr 85 Jahre alt:
Es war 1937, als der US-amerikanische Psychiater Charles Bradley die
Symptomatik des hyperaktiven Kindes genauer beschrieb und mit einem
amphetamin-haltigen Medikament die ersten therapeutischen Erfolge hatte.
Seither ist die Wirksamkeit der Behandlung mit Stimulanzien in weit über
6.000 Publikationen bestätigt worden.

Dennoch wird die medikamentöse Behandlung von Kindern mit ADHS seit langen
Jahren kontrovers diskutiert. Manche Medien schüren immer wieder Zweifel
an der Existenz des Leidens und vermuten hinter seiner Behandlung mit
Stimulanzien wie „Ritalin“ eine Verschwörung zur Ruhigstellung des
umtriebigen Kindes.

Das Kind braucht eine Chance
Die in den Medien oft einseitig und unsachlich geführte Debatte darf
jedoch nicht dazu führen, dass den betroffenen Kindern und ihren oft
verzweifelten Eltern eine nachweislich wirksame und sichere Therapie
vorenthalten wird, betont die Stiftung Kindergesundheit in ihrer
Stellungnahme. Bei der Therapie geht es nicht darum, die Kinder brav zu
machen: Sie sollen vielmehr eine Chance erhalten auf eine Behandlung, die
ihnen eine ungestörte Entfaltung ihrer Fähigkeiten ermöglicht. Sonst
drohen das Scheitern in der Schule, Defizite in der Bildung,
Arbeitslosigkeit sowie weitere psychiatrische Erkrankungen wie
Depressionen, ein erhöhtes Risiko für Drogenmissbrauch oder eine
Delinquenzentwicklung.

Es ist nicht leicht, für das einzelne Kind mit einer ADHS die optimale
Behandlung zu finden. Als wünschenswert gilt eine „multimodale“ Therapie,
d.h. eine individuelle Kombination aus verschiedenen Therapieformen.
Mögliche Elemente der Behandlung sind die Aufklärung und Beratung sowie
Schulung der Eltern, eine Verhaltenstherapie, Konzentrationstrainings und
die Verordnung von Medikamenten.

„Hat ein Facharzt oder eine Fachärztin bei einem Kind die Erkrankung nach
einer sorgfältigen und umfassenden Untersuchung klar diagnostiziert, ist
der Nutzen einer medikamentösen Behandlung eindeutig nachgewiesen“, betont
PD Dr. Katharina Bühren.

Für die medikamentöse Behandlung von Kindern und Jugendlichen mit ADHS
sind in Deutschland verschiedene Wirkstoffe in einer Vielzahl von
Arzneimitteln zur Einnahme zugelassen. Bei diesen Wirkstoffen können zwei
Gruppen unterschieden werden: einerseits die sogenannten Stimulanzien
(Methylphenidat, Dexamfetamin, Lisdexamfetamin), andererseits die
sogenannten Nicht-Stimulanzien (Atomoxetin und Guanfacin). Die
Stimulanzien sind den Betäubungsmitteln zugeordnet, ihre Verordnung
unterliegt dem Betäubungsmittelgesetz.

Die Medikamente regen die Tätigkeit bestimmter Gehirnregionen an und
beeinflussen das Dopamin-System, das für die Kontrolle von Aktivität und
Aufmerksamkeit eine Rolle spielt. PD Dr. Katharina Bühren: „In vielen
Fällen ermöglicht erst die Einnahme des Medikaments, dass die elterlichen
Erziehungsmaßnahmen oder eine Verhaltenstherapie ihre Wirkung entfalten
können“.

Medikamente beugen späteren Risiken vor
Auch die internationalen Autoren der anfangs erwähnten Studie kamen nach
der Analyse der bisher vorliegenden Forschungsergebnisse zu einer
eindeutig positiven Beurteilung der medikamentösen Behandlung von ADHS.
Sie stellten fest:

•       Die medikamentöse Behandlung reduziert das Risiko von späteren
Unfallverletzungen, Schädel-Hirn-Traumata, Drogenmissbrauch, Tabakkonsum,
Bildungsschwäche, Knochenbrüchen, sexuell übertragbaren Infektionen,
Depressionen, Suizid, kriminellen Aktivitäten und Schwangerschaften im
Teenageralter.
•       Die Nebenwirkungen von ADHS-Medikamenten sind in der Regel mild
und können durch eine Änderung der Dosis oder des Medikaments verringert
werden.
•       Nicht-medikamentöse Behandlungen von ADHS-Symptomen sind weniger
wirksam als medikamentöse Behandlungen, sie sind jedoch häufig nützlich
bei Problemen, die auch nach der Verordnung des Medikaments bestehen
bleiben.

Das Kind wird nicht süchtig
Hartnäckig hält sich die Behauptung, die Medikamente zur Behandlung des
ADHS-Syndroms würden das Kind süchtig machen. Diese Befürchtung sei jedoch
nach dem gegenwärtigen Wissenstand unbegründet, betont die Stiftung
Kindergesundheit.

Zwar unterliegen einige der zur ADHS-Behandlung eingesetzten Medikamente
dem Betäubungsmittelgesetz. Der Grund hat aber mit den Kindern nichts zu
tun: Der Inhaltsstoff Methylphenidat wird wegen seiner aufputschenden
Wirkung häufig missbräuchlich verwendet – von Erwachsenen. Bei den von
ADHS betroffenen Kindern wirkt es allerdings nicht aufputschend: Es
gleicht aus, beruhigt und hilft dem Gehirn des Kindes, Umweltimpulse
besser zu verarbeiten.

Zerstreut, aber höchst kreativ
Erwachsene Zappelphilippe haben oft eine gemeinsame Eigenschaft, berichtet
die Stiftung Kindergesundheit: Wenn etwas sie besonders interessiert,
können sie sich regelrecht „zusammenreißen“ und sich diesem Problem
äußerst intensiv und anhaltend widmen. Ihre oft hohe Kreativität befähigt
die zerstreuten Chaoten in manchen Berufen zu großen Leistungen.

Viele Erwachsene mit ADHS arbeiten als Manager, Vertreter, Verkäufer,
Politiker, Moderatoren, Entertainer, Künstler, Wissenschaftler und
Erfinder. Wolfgang Amadeus Mozart soll ebenso ein hyperaktives Kind
gewesen sein, wie Albert Einstein, Salvador Dali oder Thomas Alva Edison.

In der Pressemitteilung vom 11. Januar 2022 hat das Bundesamt für
Statistik bekannt gegeben, dass im Jahr 2021 mit 1.016.899 Fällen erstmals
seit 1946 mehr als eine Million Menschen pro Jahr in Deutschland gestorben
sind und damit eine Übersterblichkeit zu den Vorjahren besteht, die sich
auch nicht durch die Alterung der Bevölkerung erklären lässt.

Forscher am Fachbereich Betriebswirtschaft der Ernst-Abbe-Hochschule (EAH)
Jena haben nun den Zusammenhang zwischen der Impfquote und der
Übersterblichkeit in den Bundesländern anhand einer Korrelationsanalyse
untersucht.

Die Analyse beruht auf der Sonderauswertung des statistischen Bundesamtes
zu den Sterbefällen von 2016 bis 2021. Für das Jahr 2021 liegen demnach
aktuell die Sterbefälle bis zur Kalenderwoche 48 vor. Dementsprechend
wurde die Anzahl an Sterbefällen der Jahre 2016 bis 2019 und die im Jahr
2021 jeweils in den Kalenderwochen 1 bis 48 verglichen. Aufgrund strenger
Kontaktbeschränkungen und ähnlicher Maßnahmen wird das Jahr 2020 als nicht
repräsentativ erachtet und aus der Untersuchung ausgeklammert. Als
Indikator für den Impffortschritt wurde die Impfquote (vollständige
Impfung) nach Angaben des Robert-Koch-Instituts vom 8. Dezember 2021 (KW
49) genutzt. Der Verlauf der Impfkampagne und ggf. Boosterimpfungen finden
in der Untersuchung demnach keine explizite Berücksichtigung.

Relevant ist, dass die Übersterblichkeit innerhalb der Bundesrepublik
zwischen den Bundesländern stark schwankt. Es ergibt sich eine
hochsignifikante negative Korrelation von -0,88 (gewichtete Betrachtung
der Bundesländer nach Einwohnerzahl) bzw. -0,89 (ungewichtete Betrachtung
der Bundesländer), d.h. dass mit einer hohen Impfquote eine
vergleichsweise niedrige Übersterblichkeit einhergeht. Das Bundesland
Bremen hat mit der höchsten Impfquote von 80,9% eine Übersterblichkeit von
1,44%, während in Sachsen mit der niedrigsten Impfquote von 58,7% die
Übersterblichkeit bei 14,67% liegt.

Die Untersuchung legt nahe, dass die Übersterblichkeit zumindest teilweise
durch COVID-19 Fälle zu erklären ist und dass durch Impfungen Infektionen
verhindert oder ein milderer Verlauf bewirkt wurde. Die Analyse bezieht
sich auf Daten vor dem dominanten Auftreten der Omikron-Variante. Aussagen
über die zukünftige Entwicklung lässt die Analyse daher nicht zu.

Prof. Dr. Wöhner und Prof. Dr. Opuszko vertreten jeweils eine Professur
für allgemeine Betriebswirtschaft, insbesondere Wirtschaftsinformatik und
Prof. Dr. Stötzer die Professur  für Volkswirtschaftslehre am Fachbereich
Betriebswirtschaft der EAH Jena. Die drei Professuren befassen sich sowohl
in der Lehre als auch in der Forschung mit der Anwendung von quantitativen
Methoden und Methoden der Data Science mit jeweils unterschiedlichen
Forschungsgegenständen. Die EAH Jena wurde 1991 als Fachhochschule Jena
und eine der ersten FHs in den neuen Ländern gegründet. Sie ist Thüringens
größte und forschungsstärkste Hochschule für angewandte Wissenschaften und
bietet Expertise in den Ingenieurwissenschaften, der Betriebswirtschaft
sowie den Gesundheits- und Sozialwissenschaften.

Ohne die Umstellung der Industrie auf eine CO2-neutrale Produktion sind
die klimapolitischen Ziele nicht zu erreichen. Während weitestgehend
Einigkeit besteht, dass dies erreichbar und schnelles Handeln erforderlich
ist, so herrscht noch große Unklarheit dabei, welchen Beitrag einzelne
Lösungen spielen sollten und können. Das Fraunhofer ISI hat Szenarien
berechnet, um mögliche Transformationspfade für eine klimaneutrale
Industrie aufzuzeigen. Die neue Studie berechnet drei Szenarien mit
Schwerpunkten bei Elektrifizierung sowie der Nutzung von Wasserstoff oder
synthetischen Kohlenwasserstoffen.

Die Ergebnisse zeigen, welche Schlüsselstrategien über sehr
unterschiedliche Transformationspfade hinweg robust und umsetzbar sind.
Der nun veröffentlichte Bericht des Projekts »Langfristszenarien für die
Transformation des Energiesystems in Deutschland« (Langfristszenarien 3)
wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz
erstellt und umfasst die Szenarien zur Transformation des
Industriesektors.

Die hochaufgelöste Systemmodellierung erlaubt tiefgehende Rückschlüsse

Das vom Fraunhofer ISI eingesetzte Energiemodell FORECAST erlaubt eine
detaillierte Abbildung des Industriesektors und zeichnet sich besonders
durch eine hohe technologische und räumliche Auflösung aus. Entsprechend
sind z.B. Rückschlüsse zur räumlichen Verteilung der zukünftigen Strom-
und Wasserstoffnachfrage innerhalb Deutschlands möglich. Technologischen
Voraussetzungen für die Transformation können detailliert nach Branchen
und Prozessen aufgeschlüsselt und identifiziert werden.

Drei Szenarien beinhalten unterschiedliche Pfade zur
Treibhausgasneutralität

Die drei berechneten Szenarien TN-Strom, TN-H2 und TN-PtG/PtL erreichen
eine Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor von etwa 97 %
gegenüber dem Jahr 1990. Auf den Einsatz fossiler Energieträger sowie
Biomasse wird vollständig verzichtet. Verbleibende Restemissionen sind
verteilt auf mehrere, überwiegend relativ kleine Quellen von
Industrieprozessen. Die Energieversorgung wird in den Szenarien jeweils
stark auf Strom, Wasserstoff bzw. Power-to-Gas umgestellt.

Aufbau einer Wasserstoff-Transportinfrastruktur ist eine No-Regret Option

Die Szenarien zeigen einen Wasserstoff-Bedarf von über 150 TWh pro Jahr
alleine für die Versorgung der etwa 20 größten Chemie- und Stahlstandorte.
Der Aufbau einer entsprechenden Versorgungsinfrastruktur könnte entlang
bestehender Erdgas-Trassen geschehen. Klare Ausbauziele würden der
Industrie Planungssicherheit beim Umbau des Anlagenparks bieten.

Elektrifizierung ist die effizienteste Option für die CO2-neutrale
Prozesswärme

Die Elektrifizierung ist in den meisten Branchen die effizienteste
Möglichkeit der CO2-neutralen Versorgung mit Prozesswärme, da weniger
Umwandlungsverluste wie bei der Erzeugung von Wasserstoff oder
synthetischen Kohlenwasserstoffen bzw. Power-to-Gas auftreten.
Gleichzeitig sind für die Unternehmen die Unsicherheiten hinsichtlich der
zukünftigen Verfügbarkeit von grünem Strom am Standort geringer. Hingegen
verlangt eine Elektrifizierung bei den meisten Prozessen einen
umfangreichen Umbau oder Austausch bestehender Heizkessel und Ofenanlagen.
Dem Einsatz von hybriden Systemen, welche flexibel Wasserstoff, Strom oder
Erdgas nutzen können, kann dabei eine Schlüsselrolle zukommen und der
Industrie eine graduelle Transformation ermöglichen.

Beschleunigter Ausbau der Erneuerbaren für steigenden Strombedarf
essentiell

Eine vollständige Elektrifizierung der Prozesswärme würde den
Stromverbrauch der Industrie in Deutschland in etwa verdoppeln, auf über
400 TWh pro Jahr. Eine Fokussierung auf Wasserstoff oder Power-to-Gas
würde einen noch höheren Strombedarf für die Erzeugung der entsprechenden
Energieträger mit sich bringen. Entsprechend ist ein beschleunigter Ausbau
der Erneuerbaren (besonders Wind und Solarenergie) für die Stromerzeugung
sowie die Beseitigung von Netzengpässen eine sowohl notwendige wie auch
robuste Strategie.

Eine energie- und ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft muss das
Leitbild sein

In allen drei Szenarien zeigt die Studie, dass sowohl ambitionierter
Fortschritt bei der Energie- und Ressourceneffizienz sowie der Ausbau der
Kreislaufwirtschaft zentrale Voraussetzungen für eine erfolgreiche
Industriewende darstellen. Ansonsten wäre der Bedarf von CO2-neutralen
Sekundärenergieträgern weitaus höher, was zu höheren Kosten und noch
größeren Herausforderungen beim Umbau des Energiesystems führen würde.
Strategien zur Umstellung auf eine Kreislaufführung haben besonders bei
den CO2-intensiven Grundstoffen wie Stahl oder Kunststoff große Wirkung.

Perspektiven für die Speicherung oder Nutzung von Emissionen aus
Industrieprozessen benötigt

Die Zement- und Kalkindustrie benötigt klare Perspektiven zur Speicherung
oder Nutzung der CO2-Emissionen. Ohne den Aufbau einer
CO2-Transportinfrastruktur, welche die wichtigen Standorte der Zement- und
Kalkherstellung mit möglichen Senken in Speicherstätten oder der
chemischen Industrie verbindet, können diese Branchen keine
Klimaneutralität erreichen. Hierfür sind außerdem grundsätzliche
rechtliche und politische Weichenstellungen nötig.

Dr. Tobias Fleiter, Leiter des Geschäftsfelds »Nachfrageanalysen und
-projektionen« am Fraunhofer ISI, stellt abschließend fest: »Die von uns
berechneten Szenarien zeigen, dass besonders die nächsten Jahre für das
Erreichen der Klimaziele entscheidend sind. Das neue Sektorziel des
novellierten Klimaschutzgesetzes verstärkt den Handlungsdruck zusätzlich
und kann nur erreicht werden, wenn die Politik den regulatorischen Rahmen
so anpasst, dass die Industrie eine klare Perspektive für den
wirtschaftlichen, groß-industriellen Betrieb CO2-neutraler
Herstellungsverfahren hat. Die von uns identifizierten robusten
Strategieelemente sollen kurzfristige Entscheidungen und Weichenstellungen
ermöglichen, wenngleich langfristig natürlich noch große Unsicherheiten
bestehen.«

Im Projekt Langfristszenarien 3 arbeitet das Fraunhofer ISI zusammen mit
Consentec, der TU Berlin und dem IFEU. Neben diesem Bericht zum
Industriesektor werden auf der Projektwebseite www.langfristszenarien.de
regelmäßig neue Ergebnisse und Berichte zu anderen Aspekten des
Energiesystems veröffentlicht. Hier ist zusätzlich zum Bericht auch ein
öffentlich zugänglicher Datensatz verfügbar, der im Datenexplorer online
erkundet werden kann.

Die Raman-Mikrospektroskopie ist eine schnelle und nicht-invasive
Technologie, um die chemische Zusammensetzung lebender Mikroorganismen
nahezu in Echtzeit zu bestimmen. Jürgen Popp, wissenschaftlicher Direktor
des Leibniz-Institut für Photonische Technologien, beschreibt gemeinsam
mit einem internationalen Expertenteam von Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftlern die technischen Aspekte der Raman-Analyse und praktische
Ansätze wie sie auf mikrobiologische Fragestellungen angewendet werden
kann. Die Forschenden veröffentlichten ihre Einführung in die Methodik und
das Potenzial für die Mikrobiologie kürzlich in der „Nature Reviews
Methods Primer“.

Die Raman-Mikrospektroskopie ist ein Verfahren, bei dem Forschende ein
Raman-Spektrometer mit einem Lichtmikroskop koppeln, um Bilder der
biomolekularen Zusammensetzung heterogener Proben wie einer Zelle oder
Gewebe aufzunehmen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erklären
in ihrem Artikel technische Aspekte, geben Hinweise wie Proben erfolgreich
gemessen werden und erläutern, wie Raman-Daten verarbeitet und analysiert
werden können. Die Methodik kann bei einer Vielzahl von Schlüsselthemen
der Mikrobiologie neue Erkenntnisse liefern, z.B. bei der Untersuchung des
molekularen Austauschs zwischen Wirt und Mikroorganismus, zwischen
einzelnen Zellen oder einer Zelle und ihrer Umgebung. Forschende können so
tiefe Einblicke in die Funktionsweise dieser Interaktionen erhalten, auf
denen die mikrobiellen Ökosysteme des Meeres bis hin zum menschlichen
Darmmikrobiom basieren.

Die Raman-Technologie als zukünftiges Werkzeug der Wahl in der
Mikrobiologie

Die Raman-Mikrospektroskopie macht es möglich, nahezu in Echtzeit
chemische Informationen von Mikroorganismen zu liefern – zerstörungsfrei,
labelfrei und in-situ (lateinisch für „am Ort“). Das heißt Proben müssen
weder gewaltsam entnommen werden, noch werden sie durch die Messung
beeinträchtigt. Das macht die Mikrospektroskopie im Vergleich zu
alternativen Technologien zu einem einzigartigen Verfahren, um chemische
Aspekte des Stoffwechsels von Mikroorganismen zu untersuchen. Das
Autorenteam sagt voraus, dass die Raman-Mikrospektroskopie in naher
Zukunft zu einer wichtigen Technologie und möglicherweise sogar zum
bevorzugten Verfahren für einzelne Bereiche in der Mikrobiologie werden
wird.

Während die Raman-Mikrospektroskopie in den physikalischen Wissenschaften
bereits etabliert ist, beginnen Mikrobiologinnen und -biologen erst, den
vollen Nutzen des Verfahrens auszuschöpfen. Das Expertenteam beschreibt,
wie die Leistungsfähigkeit und Kapazität der Raman-Mikrospektroskopie
kontinuierlich weiter ausgebaut werden können, um in der Wissenschaft der
Kleinstlebewesen eine noch breitere Anwendung zu finden. Von großer
Bedeutung ist dabei, die Empfindlichkeit des Verfahrens zu verbessern. Bei
der Daten-Auswertung werden Methoden der künstlichen Intelligenz
eingesetzt. Damit können Forschende die molekulare Zusammensetzung von
Proben umfassend messen und unbekannte biochemische Verbindungen
identifizieren. „Ich bin überzeugt davon, dass die Raman-
Mikrospektroskopie großes Potential für die Lebenswissenschaften hat. Wir
zeigen in diesem Fachbeitrag Möglichkeiten auf, wie die Technologie
interdisziplinär eingesetzt werden und auch in anderen Forschungsfeldern
wie der Mikrobiologie neue, innovative Lösungen liefern kann“, so Jürgen
Popp.

Datenspeicherung und Reproduzierbarkeit durch ein offenes Portal

In Zusammenarbeit mit dem Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie
(EMBL) soll als Teil der BioStudies Initiative ein webbasiertes Portal für
die Sammlung von biologischen Raman-Daten entstehen. Das interaktive
Repository soll die Möglichkeit bieten, Raman-Daten aus der Mikrobiologie
zu sammeln und einen uneingeschränkten offenen Zugang zu diesen Daten zu
ermöglichen. Zusammen mit den notwendigen Metadaten wird so auch die
Reproduzierbarkeit veröffentlichter Ergebnisse erleichtert. Dies soll eine
breitere Anwendung der Raman-Technologie in der Mikrobiologie und der
Biologie insgesamt fördern.