Neuste Publikationen

Surface tension determines tissue shape and growth kinetics

Ehrig, S., Schamberger, B., Bidan, C. M., West, A., Jacobi, C., Lam, K., Kollmannsberger, P., Petersen, A., Tomancak, P., Kommareddy, K., Fischer, F. D., Fratzl, P., Dunlop, J. W. C., , Science Advances, Vol. 5, eaav9394.

Capillary Bridges

The collective self-organization of cells into three-dimensional structures can give rise to emergent physical properties such as fluid behavior. Here, we demonstrate that tissues growing on curved surfaces develop shapes with outer boundaries of constant mean curvature, similar to the energy minimizing forms of liquids wetting a surface. The amount of tissue formed depends on the shape of the substrate, with more tissue being deposited on highly concave surfaces, indicating a mechano-biological feedback mechanism. Inhibiting cell-contractility further revealed that active cellular forces are essential for generating sufficient surface stresses for the liquid-like behavior and growth of the tissue. This suggests that the mechanical signaling between cells and their physical environment, along with the continuous reorganization of cells and matrix is a key principle for the emergence of tissue shape.

Mechanical properties of stingray tesserae: High-resolution correlative analysis of mineral density and indentation moduli in tessellated cartilage

Seidel, R., Roschger, A., Li, L., Bizzarro, J. J., Zhang, Q., Yin, J., Yang, T., Weaver, J. C., Fratzl, P., Roschger, P., Dean, M. N., Acta Biomaterialia 2019, 96, 421-435.

Stingray Tesselations

Skeletal tissues are built and shaped through complex, interacting active and passive processes. These spatial and temporal variabilities make interpreting growth mechanisms from morphology difficult, particularly in bone, where the remodeling process erases and rewrites local structural records of growth throughout life. In contrast to the majority of bony vertebrates, the elasmobranch fishes (sharks, rays, and their relatives) have skeletons made of cartilage, reinforced by an outer layer of mineralized tiles (tesserae), which are believed to grow only by deposition, without remodeling. We exploit this structural permanence, performing the first fine-scale correlation of structure and material properties in an elasmobranch skeleton. Our characterization across an age series of stingray tesserae allows unique insight into the growth processes and mechanical influences shaping the skeleton. Correlated quantitative backscattered electron imaging (qBEI) and nanoindentation measurements show a positive relationship between mineral density and tissue stiffness/hardness. Although tessellated cartilage as a whole (tesserae plus unmineralized cartilage) is considerably less dense than bone, we demonstrate that tesserae have exceptional local material properties, exceeding those of (mammal) bone and calcified cartilage. We show that the finescale ultrastructures recently described in tesserae have characteristic material properties suggesting distinct mechanical roles and that regions of high mineral density/stiffness in tesserae are confined predominantly to regions expected to bear high loads. In particular, tesseral spokes (laminated structures flanking joints) exhibit particularly high mineral densities and tissue material properties, more akin to teeth than bone or calcified cartilage. We conclude that these spokes toughen tesserae and reinforce points of contact between them. These toughening and reinforcing functions are supported by finite element simulations incorporating our material data. The high stresses predicted for spokes, and evidence we provide that new spoke laminae are deposited according to their local mechanical environment, suggest tessellated cartilage is both mutable and responsive, despite lacking remodeling capability.

Protecting Offspring Against Fire:Lessons From Banksia Seed Pods

Huss, J. C., Fratzl, P., Dunlop, J. W. C., Merritt, D. J., Miller, B. P., Eder, M. Frontiers in Plant Science, 10, 283, 2019 (doi: 10.3389/fpls.2019.00283)

Huss et al

Wildfires are a natural component in many terrestrial ecosystems and often play a crucial role in maintaining biodiversity, particularly in the fire-prone regions of Australia. A prime example of plants that are able to persist in these regions is the genus Banksia. Most Banksia species that occur in fire-prone regions produce woody seed pods (follicles), which open during or soon after fire to release seeds into the post-fire environment. For population persistence, many Banksia species depend on recruitment from these canopy-stored seeds. Therefore, it is critical that their seeds are protected from heat and rapid oxidation during fire. Here, we show how different species of Banksia protect their seeds inside follicles while simultaneously opening up when experiencing fire. The ability of the follicles to protect seeds from heat is demonstrated by intense 180 s experimental burns, in which the maximum temperatures near the seeds ranged from ∼75◦C for B. serrata to ∼90◦C for B. prionotes and ∼95◦C for B. candolleana, contrasting with the mean surface temperature of ∼450◦C. Many seeds of native Australian plants, including those of Banksia, are able to survive these temperatures. Structural analysis of individual follicles from these three Banksia species demonstrates that all of them rely on a multicomponent system, consisting of two valves, a porous separator and a thin layer of air surrounding the seeds. The particular geometric arrangement of these components determines the rate of heat transfer more than the tissue properties alone, revealing that a strong embedment into the central rachis can compensate for thin follicle valves. Furthermore, we highlight the role of the separator as an important thermal insulator. Our study suggests that the genus Banksia employs a variety of combinations in terms of follicle size, valve thickness, composition and geometric arrangement to effectively protect canopy-stored seeds during fire.

Organic Molecule Driven Actuators

Lin, H., Zhang, S., Xiao, Y., Zhang, C., Zhu, J., Dunlop, J. W. C., and Yuan, J., Macromolecular Rapid Communications, 1800896, 2019. (DOI: 10.1002/marc.201800896)

lin et al

Inspired by the motions of plant tissues in response to external stimuli, significant attention has been devoted to the development of actuating poly- meric materials. In particular, polymeric actuators driven by organic molecules have been designed due to their combined superiorities of tunable functional monomers, designable chemical structures, and variable structural anisot- ropy. Here, the recent progress is summarized in terms of material synthesis, structure design, polymer–solvent interaction, and actuating performance. In addition, various possibilities for practical applications, including the abilityto sense chemical vapors and solvent isomers, and future directions to satisfy the requirement of sensing and smart systems are also highlighted.

  • News
    In der jüngsten Ausgabe von U-Multirank ist die Universität Salzburg mit den Fächern Biowissenschaften, Informatik und Mathematik vertreten. Bei einem Vergleich mit den anderen teilnehmenden Hochschulen können diese Fachbereiche vielfach sehr gute Platzierungen erreichen.
    Im aktuellen Ökonomen Ranking des deutschen Handelsblatts errang Universitätsprofessor Florian Huber (31) vom Salzburg Centre of European Union Studies (SCEUS) in der Reihung nach aktueller Forschungsleistung Platz 100 und im Ranking der Jungökonomen, bei der die gesamte Forschungsleistung der unter 40-Jährigen bewertet wird, den exzellenten 62. Platz.
    Die Orientierungsveranstaltungen für Erasmus- und Austauschstudierende, die im Wintersemester 2019/2020 an die Universität Salzburg kommen, finden im Zeitraum von Montag, 16. bis Freitag, 27. September 2019 statt.
    Am Dienstag, dem 1. Oktober 2019 findet um 17.15 Uhr im HS 3.348 (Unipark, 3. Stock, Fachbereich Romanistik) eine Info-Veranstaltung statt, die sich in erster Linie an alle Neuinskribierten des Masterstudiums richtet. Darüber hinaus sind aber auch alle anderen Studierenden des Fachs sowie sonstige Interessierte herzlich eingeladen.
    Für seine Verdienste um die Stadt Salzburg hat Bürgermeister Harry Preuner am Dienstag, 17. September 2019, dem scheidenden Rektor der Universität Salzburg, Prof. Heinrich Schmidinger, das Stadtsiegel in Gold verliehen.
    Die Universität Salzburg vergab in Kooperation mit der Kaiserschild-Stiftung erneut die Dr. Hans-Riegel-Fachpreise im Bundesland Salzburg, heuer im Gesamtwert von 5400 Euro. Jury­koor­dina­tor Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Maurizio Musso von der Universität Salzburg betont: „Mit mittler­weile 5 Fachbereichen ist der Preis in diesem Jahr um eine Kategorie reicher, wobei für die Fach­jury der Universität Salzburg die engagierte Arbeit der jungen Talente immer eine neue Bereicher­ung ist. Therese Wohlschlager wird am 25. September 2019 im Rahmen der 18. Österreichischen Chemietage 2019 in Linz mit dem Feigl Preis der Österreichischen Gesellschaft für Analytische Chemie ausgezeichnet.
    Vom Arbeitsmarkt bis zur Zuwanderung. Wie haben sich in Österreich Einstellungen und Lebensformen in den letzten Jahrzehnten verändert? Das wird vom 26.- 28. September 2019 an der Universität Salzburg beim Kongress „Alles im Wandel? Dynamiken und Kontinuitäten moderner Gesellschaften“ eines der Schwerpunktthemen sein. Veranstaltet wird der Kongress von der Österreichischen Gesellschaft für Soziologie.
    Wie schon für die jüngste Europawahl hat ein Team der Abteilung Politikwissenschaft der Universität Salzburg gemeinsam mit der Digital-Agentur MOVACT auch für die Nationalratswahl am 29. September ein digitales Wahlhilfe-Tool entworfen – den WahlSwiper.
    Um Studienanfänger*innen den Einstieg ins Studium zu erleichtern, bietet die Universität Salzburg in der letzten Septemberwoche den Orientierungstag an. An diesem Tag erhalten Studienanfänger*innen Informationen über zentrale Einrichtungen unserer Universität rund um Studium, Einführung in die IT-Infrastruktur und vieles mehr.
    Holz-/Linolschnitte und Ölmalerei • Franz Glanzner
    Wichtige Termine und Informationen zur Anmeldung für die Kurse am Sprachenzentrum im Wintersemester 2019/20
    Am Dienstag, dem 1. Oktober 2019 findet um 17.15 Uhr im HS 3.348 (Unipark, 3. Stock, Fachbereich Romanistik) eine Info-Veranstaltung statt, die sich in erster Linie an alle Neuinskribierten des Masterstudiums richtet. Darüber hinaus sind aber auch alle anderen Studierenden des Fachs sowie sonstige Interessierte herzlich eingeladen.
    Die Universitätsbibliothek Salzburg (Hauptbibliothek und Fakultätsbibliothek für Rechtswissenschaften) öffnet Tür und Tor für die Öffentlichkeit und bietet ein vielfältiges Programm.
    Karl-Markus Gauß liest für sozial benachteiligte Kinder in Rumänien. Der Salzburger Schriftsteller Karl-Markus Gauß setzt sich seit Jahrzehnten mit dem Leben der Roma in Osteuropa auseinander. Im Dialog mit Michael König, Geschäftsführer des Diakoniewerks Salzburg, spricht er an diesem Abend über seine Erfahrungen.
    Die Salzburger Armenologin Jasmine Dum-Tragut eröffnet am 31. August 2019 im Genozid-Museum in Jerewan die erste Ausstellung, die das Schicksal armenischer Kriegsgefangener in den österreichischen Gefangenenlagern im Ersten Weltkrieg zeigt.
    In einer spannend besetzten Veranstaltung diskutieren Markus Hinterhäuser/Intendant der Salzburger Festspiele und Christophe Slagmuylder/Intendant der Wiener Festwochen unter Moderation von Dorothea von Hantelmann/Professorin am Bard College Berlin, über das „Festival Kuratieren Heute“
    Mit dem Thema ESG Regulierung – Auswirkungen des EU Aktionsplans kommt das Impact Forum Europe bereits zum sechsten Mal nach Salzburg.
    Demokratie und Rechtsstaat scheinen in Europa schon bessere Zeiten erlebt zu haben. Die jüngsten Entwicklungen in vielen Staaten weisen auf einen Abbau von Rechtsstaatlichkeit, Grundrechten und Demokratie hin.
  • Veranstaltungen
  • 24.09.19 Orientierungstag für Erstsemestrige
    25.09.19 Orientierungstag für Erstsemestrige
    25.09.19 Dr. Brigitta Elsässer Venia: „Organische Chemie“
    25.09.19 Wenn die E-Gitarre lacht... Taschenopernfestival 2019 "Salzburg liegt am Meer"
    26.09.19 Orientierungstag für Erstsemestrige
    26.09.19 Tagung für Praktische Philosophie
    26.09.19 Holz-/Linolschnitte und Ölmalerei • Franz Glanzner
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