«Die Teilnahme an der inter­ disziplinären SNI­Doktoranden­ schule hat meinen Blickwinkel erheblich bereichert – was für die Bewältigung komplexer Herausforderungen in der heutigen Technologielandschaft entscheidend ist.» Dr. Jacopo Oswald, ehemaliger assoziierter Doktorand der SNI- Joanan López Morales hat seine Doktorarbeit am Jacopo Oswald hat seine Doktorarbeit an der Doktorandenschule Departement Chemie der Universität Basel ge- Empa geschrieben. Er gehörte als assoziierter schrieben. Zurzeit ist er als Postdoktorand bei Ro- Doktorand zur Doktorandenschule. che tätig. Proteinvarianten von Hefen präsentiert Grenzen zwischen Graphen und Dr. Joanan López Morales hat in seiner organischen Halbleitern Doktorarbeit ein wertvolles Werkzeug für Dr. Jacopo Oswald hat sich in seiner Dok- das Protein-Engineering und die gezielte torarbeit mit Grenz昀氀ächen zwischen Gra- Evolution von Proteinen, das sogenannte phen und verschiedenen organischen Hefeober昀氀ächendisplay, weiterentwickelt. Halbleitern beschäftigt. Beim Hefeober昀氀ächendisplay werden Die Kombination des zweidimensio- Hefezellen mit spezi昀椀schen Genen aus- nalen Materials Graphen, das besondere gestattet. Die Hefezellen können dadurch elektrische, thermische und mechani- auf der Zellober昀氀äche verschiedene Ver- sche Eigenschaften aufweist, mit den an- sionen eines Proteins bilden, die dann mit passungsfähigen und vielseitigen dreidi- anderen Zellen, Proteinen oder Antikör- mensionalen organischen Halbleitern pern interagieren und an diese binden. verspricht die Entwicklung von Kompo- Die Bindung ermöglicht es in einem au- nenten für elektronische Geräte, die ei- tomatisierten Prozess die Hefezellen aus- nige Beschränkungen von Geräten über- zuwählen, die auf ihrer Ober昀氀äche die winden, die auf Silizium basieren. gewünschten Proteine tragen. Jacopo hat sich dabei auf die Untersu- Joanan hat in seiner Arbeit neue Sys- chung von Ladungstransporteigenschaf- teme und Proteine mit verbesserten Ei- ten von Grenz昀氀ächen zwischen Graphen genschaften entwickelt, die das Hefeober- und organischen Halbleitern und das Po- 昀氀ächendisplay als zentrale Technologie- tenzial für die Integration in Bauelemente plattform nutzen und die Bandbreite der fokussiert. Er hat dazu zunächst Graphen Anwendungen in der Biotechnologie, auf Kupferfolien gezüchtet und anschlie- Biochemie und im klinischen Bereich er- ssend mithilfe der Nassübertragungstech- weitern. Er hat sich beispielsweise auf nik die Graphenschichten auf Silizium einen serologischen Immunoassay zum und unterschiedliche organische Materi- Nachweis von Anti-SARS-CoV-2-Immun- alien übertragen. Anhand von Rasterkraft- globulinen in Humanseren fokussiert. In mikroskopie, Raman-Spektroskopie und einem anderen Teil der Arbeit hat er ein elektrischer Charakterisierung konnte er neues Hefeoberflächendisplay-System dann zeigen, wie organische Moleküle mit entwickelt, bei dem sich die Kopienzahl den elektronischen Eigenschaften von von Proteinen auf den Hefezellen mit- Graphen interagieren und diese beein昀氀us- hilfe eines genetischen Schaltkreises ein- sen. Dabei hat er sowohl die Auswirkun- stellen lässt – eine lang ersehnte Verbes- gen der Moleküle auf den Ladungstrans- serung, die den Einsatz im Hochdurch- port in der Graphenschicht als auch die satz-Screening unterstützt. Zudem hat temperaturabhängige Ladungsträgerin- Joanan eine Strategie für neue Bindungs- jektion in den vertikalen Heterostruktu- funktionen entwickelt und ein Nicht-An- ren berücksichtigt. tikörper-Gerüst mit verbesserten mecha- Publikation: https://bit.ly/41xs4zl nischen Eigenschaften für Immunthera- pien gescha昀昀en. Publikation: https://bit.ly/3GR6lbV 18 SNI-Jahresbericht 2023