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Mehrsprachigkeit, soziale Ungleichheiten und Kinder mit besonderen Bedürfnissen: Dies sind die großen Bildungsherausforderungen Luxemburgs
Universität Luxemburg; LUCET; SCRIPT
Bildung / Mehrsprachigkeit / Inklusion
Was wissen wir über die Bildung im Großherzogtum? In der 4. Ausgabe des „Nationalen Bildungsberichts“ stellen die Autoren eine zwar positive, aber unzureichende Entwicklung fest, insbesondere in den Bereichen Inklusion und soziale Ungleichheit.
Der Bericht wird seit 2015 alle drei Jahre veröffentlicht und bietet einen umfassenden Überblick über die Bildungsforschung im Land. Während Mehrsprachigkeit und soziale Ungleichheiten in jeder Ausgabe wiederkehrende Themen sind, stehen in diesem Jahr Vielfalt und Inklusion im Mittelpunkt; die Autoren stellen Lücken in den verfügbaren Daten fest, insbesondere zu Kindern mit besonderen Bedürfnissen: Ihre genaue Zahl ist unbekannt und ihre Bedürfnisse werden nicht gezielt berücksichtigt.
Inklusion ist nicht das einzige Thema, das unter einem Mangel an Sichtbarkeit leidet. Während Luxemburg über zahlreiche Daten zum öffentlichen Schulsystem verfügt, werden die Übergangszeiten (von der Sekundarstufe zur Hochschulbildung oder vom Schulabschluss zum Eintritt ins Berufsleben) kaum untersucht.
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Eine App erkennt künftig Fälschungen
Universität Luxembourg; NIR Watchdog
Produktauthentifizierung / Neue Technologien / Fälschungen
Wie erkennt man, ob das, was man kauft, in Wirklichkeit eine Fälschung ist? Angesichts der Zunahme gefälschter Produkte bietet ein Spin-off des SnT der Universität Luxemburg, NIR Watchdog, eine innovative Lösung: eine App, die Produkte automatisch authentifiziert. Die gescannten Daten des fraglichen Produkts werden mit den Spezifikationen des Herstellers verglichen. Die App nutzt die Nah-Infrarot-Scantechnologie; das Produkt kann mit dem Handy gescannt werden.
Der große Vorteil: Verbraucher und Hersteller müssen Produkte, bei denen sie vermuten, dass es sich um Fälschungen handelt, nicht mehr für langwierige Analysen an Labore schicken. Die gescannten Daten werden mit den Originalspezifikationen des Herstellers verglichen und über die Blockchain gesichert. Dadurch können Fälscher verklagt werden, indem die gescannten Daten als Beweismittel vor Gericht verwendet werden.
Das Unternehmen erforscht auch weitere Anwendungen, wie etwa ein Tool, das der Polizei helfen soll, illegale Drogen am Tatort zu identifizieren.
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Zwischen Luxemburg und Belgien wurde eine erste Quantenverbindung hergestellt
Universität Luxemburg
Quantenkommunikation / Cyber-Sicherheit
Wie kann man sich effektiv gegen Quanten-Cyberangriffe schützen? Die Universität Luxemburg arbeitet an der Schaffung eines zusammenhängenden europäischen Netzwerks, das gegen Quantenbedrohungen resistent ist, und zwar mithilfe einer Methode namens Quantenschlüsselverteilung (QKD): ein Verfahren der Quantenkryptographie, das es zwei Parteien ermöglicht, einen geheimen Schlüssel sicher zu teilen, der für die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Nachrichten verwendet werden kann. Diese sichere Methode ist theoretisch unangreifbar.
Die Forscher des SnT haben einen wichtigen Meilenstein erreicht: Sie haben eine QKD-Verbindung zwischen Luxemburg und Belgien hergestellt. Das Projekt stand vor zahlreichen Herausforderungen. Es musste ein Partner gefunden werden, der sich in der Nähe der Universität befindet; denn mit jedem Kilometer Glasfaser steigt das Risiko, dass Quantenpartikel, die die Verschlüsselungsinformationen transportieren, verloren gehen.
Die QKD-Verbindung wurde am 17. Oktober 2024 hergestellt. Seitdem tauschen SnT und Belnet (das nationale Netzwerk für Forschung und Bildung in Belgien) erfolgreich Verschlüsselungscodes aus. Dies ist ein großer Erfolg, da QKD eine sehr sensible Kommunikationsmethode ist.
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Studie untersucht, weshalb Immuntherapie so erfolgreich bei Insektengiftallergien ist
Luxemburg Institute of Health (LIH)
Immuntherapien / Insektengift / Neue Therapien
Ein internationales Forscherteam, darunter auch Wissenschaftler des LIH, hat die Immunmechanismen aufgedeckt, die für den außergewöhnlichen Erfolg der Immuntherapie mit Insektengift verantwortlich sind. Die klinischen Heilungsraten liegen bei dieser Therapie bei über 90-95%. Ihre Arbeit unterstreicht insbesondere die Bedeutung von IL-6 (ein Molekül, das normalerweise mit Entzündungen in Verbindung gebracht wird), das bei der Wiederherstellung der Immuntoleranz eine entscheidende Rolle spielen könnte.
Es handelt sich um die gründlichste und umfassendste Datenanalyse, die je an Patienten mit einer Allergie gegen Insektenstiche durchgeführt wurde. Die Studie identifizierte frühe molekulare und zelluläre Veränderungen bereits 8 Stunden nach den ersten Gaben der Immuntherapie, Veränderungen, die den Weg zu einer heilenden Immuntoleranz ebnen.
Die Arbeit der Forscher liefert bahnbrechende Erkenntnisse, die die Behandlung von Allergien revolutionieren und die Ergebnisse für Millionen von Menschen mit chronischen Immunstörungen verbessern könnten.
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MicrObs: Eine neue Plattform zur Überwachung von Infektionserregern in Abwässern
Luxemburg Institute of Science and Technology (LIST)
Infektionskrankheiten / Gesundheit / Abwasseranalyse
MicrObs - www.microbs.lu - ist eine neue Plattform, um die epidemische Entwicklung von Infektionskrankheiten in Luxemburg zu verfolgen. Wie geht das? Indem man Spuren von Krankheitserregern (in diesem Fall verschiedene Viren) in den Abwässern des Großherzogtums nachweist.
Durch die Analyse von Proben, die in mehreren Kläranlagen in Luxemburg gesammelt werden, weisen die Forscher des LIST Fragmente von viraler RNA oder DNA nach. Anhand dieser Daten kann nicht nur die Anwesenheit von Krankheitserregern bestätigt, sondern auch deren Konzentration geschätzt werden. Die MicrObs-Plattform wurde so konzipiert, dass sie für jeden zugänglich ist, und zeigt die Informationen anschließend in Form von pädagogischen Zusammenfassungen und vereinfachten Illustrationen an. Mit der Unterstützung der Wasserwirtschaftsverwaltung und der Gesundheitsdirektion bietet das LIST so einen klaren und interaktiven Einblick in die Entwicklung verschiedener Krankheitserreger in Zeit und Raum.
Dieser Ansatz bereichert die herkömmlichen epidemiologischen Überwachungsinstrumente. Er ermöglicht die Überwachung des Gesundheitszustands von Bevölkerungsgruppen, die an Abwassersysteme angeschlossen sind, einschließlich derjenigen, die asymptomatisch sind. Der Nutzen dieser Methode wurde während der COVID-19-Pandemie unter Beweis gestellt.
Wissenschaftlicher Fortschritt prägt unsere Welt, steht aber vor zahlreichen Herausforderungen
Universität Luxemburg
Bildung / Mehrsprachigkeit / Gesellschaft
Ein neues Buch mit dem Titel „Global Mega-Science: Universities, Research Collaborations, and Knowledge Production“, herausgegeben von den Professoren. Justin JW Powell von der Universität Luxemburg und David P. Baker von der Pennsylvania State University, untersucht, wie die globale wissenschaftliche Forschung unsere Welt prägt. Laut Pressemitteilung sind die Ergebnisse eindeutig: Wissenschaftliche Fortschritte ermöglichen nicht nur Durchbrüche in der Medizin, der Technologie und der ökologischen Nachhaltigkeit, sondern beeinflussen auch die Politik, die die öffentliche Gesundheit, die Bildung und das soziale Wohlergehen verbessert.
Die Mega-Wissenschaft, von der das Buch spricht, bezieht sich auf das exponentielle Wachstum der wissenschaftlichen Veröffentlichungen sowie auf Großforschungsprojekte wie den Large Hadron Collider (CERN).
Das Buch spricht auch die heutigen Herausforderungen der Wissenschaft an: exponentieller Anstieg der Anzahl an Veröffentlichungen, Finanzierungsverlust, Mehrsprachigkeit, öffentliches Bewusstsein....
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Regulatorische T-Zellen: Verbündete im Kampf gegen Autoimmunerkrankungen und Krebs
Universität Luxemburg
Autoimmunerkrankungen / Krebsforschung / Neue Therapien
Eine neue Veröffentlichung untersucht die jüngsten Fortschritte im Bereich des Metabolismus der Tregs (regulatorische T-Zellen: eine für das Immunsystem wichtige Art von weißen Blutkörperchen) im Zusammenhang mit Autoimmunerkrankungen und der Tumormikroumgebung.
Regulatorische T-Zellen sind entscheidend für die Modulation von Autoimmunerkrankungen und tragen zur Unterdrückung der Tumormikroumgebung bei. Die Verbesserung des Treg-Stoffwechsels bietet ein vielversprechendes therapeutisches Potenzial zur Linderung der Entzündungssymptome von Autoimmunerkrankungen. Umgekehrt kann die Hemmung des Treg-Stoffwechsels die Wirksamkeit der herkömmlichen Immuntherapie bei Krebspatienten verbessern.
Den Autoren zufolge könnten neue Technologien wie Bakterien aus dem Bioengineering oder Nanopartikel die Verabreichung von Medikamenten an bestimmte Stellen verbessern und so die Modulation der Tregs und ihr therapeutisches Potenzial verbessern.
Quanten-Skyrmionen sind Teilchen; ihre Eigenschaften bald für die Forschung zugänglich
Universität Luxemburg
Skyrmionen / Quantenmechanik
Ein Forscherteam der Universität Luxemburg hat eine Methode entwickelt, mit der Quanten-Skyrmionen als einzelne Teilchen dargestellt werden können, die eine magnetische Polarisation besitzen und von einer Wolke aus Spinfluktuationen umgeben sind. Diese Darstellung ermöglicht es, größere Systeme mit mehreren Skyrmionen zu untersuchen und somit neue Eigenschaften zu entdecken.
Ein Skyrmion ist eine Struktur, die in einigen magnetischen Materialien auftritt und durch eine bestimmte Konfiguration von Spins (der magnetischen Orientierung von Atomen) in einem System gekennzeichnet ist. Laut der Pressemitteilung könnten diese dynamischen Gebilde die Art und Weise, wie wir Informationen speichern und verarbeiten, revolutionieren.
Die Forscher fanden heraus, dass Quanten-Skyrmionen im Vergleich zu herkömmlichen magnetischen Skyrmionen unscharf werden und eine Quantenverschränkung aufweisen, eine wichtige Ressource für Quantentechnologien, die über die Gesetze der klassischen Physik hinausgeht. Diese Methode zur Modellierung von Quantenskyrmionen ist wesentlich recheneffizienter als die Standardansätze zur quantenmechanischen Simulation von Skyrmionen und ermöglicht die numerische Untersuchung bislang unzugänglicher Eigenschaften, z. B. in größeren Systemen, die viele Skyrmionen beherbergen.
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Kryptographen weisen auf eine Schwachstelle in der Ethereum-Blockchain hin
Universität Luxemburg
Kryptographie / Kryptowährung / Blockchain
Kryptographen decken eine Schwäche in der Verifizierbaren Delay-Funktion (VDF) von Ethereum auf und beweisen, dass ihre vermeintlich feste Laufzeit verkürzt werden kann - eine Entdeckung, die bedeutende Auswirkungen auf die Blockchain-Industrie hat.
Verifizierbare Delay-Funktionen (VDF) sind eine besondere Art von mathematischen Funktionen mit einer Schlüsseleigenschaft: Sie benötigen eine minimale Rechenzeit; einmal berechnet, kann ihr Ergebnis von jedermann leicht überprüft werden. Sie werden häufig in Kontexten verwendet, in denen es wichtig ist, eine konstante und nicht manipulierbare Rechenzeit zu gewährleisten, wie z. B. in bestimmten Anwendungen der Kryptografie oder der Blockchain.
Vereinfacht gesagt: Die Forscher fanden heraus, dass sich die Rechenzeit von VDF reduzieren lässt, also nicht konstant ist, was die Sicherheit der betroffenen Prozesse in Frage stellt.
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Ein neuer Algorithmus ermöglicht es, Typ-2-Diabetes anhand der Stimme zu erkennen
Luxemburg Institute of Health (LIH)
Typ-2-Diabetes / Stimmbasierte Biomarker / Screening
Die Forschungseinheit Deep Digital Phenotyping des LIH hat einen stimmbasierten Algorithmus für künstliche Intelligenz entwickelt, der in der Lage ist, Typ-2-Diabetes mit hoher Genauigkeit zu erkennen.
Mithilfe fortschrittlicher Techniken des maschinellen Lernens identifizierten die Forscher stimmliche Biomarker, die mit T2DM korrelieren. Dazu analysierte das Team die Sprachaufzeichnungen von über 600 Teilnehmern in den USA. Die Forscher erzielten eine Vorhersagegenauigkeit, die mit dem von der American Diabetes Association (ADA) weithin verwendeten Risiko-Score vergleichbar war. Darüber hinaus waren die Erkennungsraten in wichtigen demografischen Gruppen noch besser, darunter Frauen über 60 Jahre und Menschen mit Bluthochdruck.
Durch die Analyse subtiler Stimmveränderungen könnte diese nichtinvasive und kostengünstige Methode somit das Diabetes-Screening für Millionen von Menschen zugänglich machen, vor allem in unterversorgten Gemeinden.
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Autorin : Diane Bertel
Editorin : Lucie Zeches (FNR)
