Sensor für gasförmige Moleküle In ihrer Doktorarbeit hat Dr. Annika Hu- ber ein Nanomaterial entwickelt, das sich als Sensor für bestimmte gasförmige Mo- leküle eignet. Dabei handelt es sich um asymmetrische Moleküle, die zwar die gleiche chemische Formel besitzen, de- ren Spiegelbilder aber nicht deckungs- gleich sind. Diese sogenannten Enantio- mere haben die gleichen physikalischen Eigenschaften, drehen aber polarisiertes Licht in unterschiedliche Richtungen (rechts- und linksdrehend). Da die biolo- gischen Wirkungsweisen sehr verschie- den sein können, ist es wichtig die beiden Enantiomere getrennt voneinander nach- zuweisen – was aufgrund der Ähnlichkeit schwierig ist. Das entwickelte Nanomaterial be- steht aus quadratisch-planaren Platin- komplexen, die bekannt sind für ihre Eigenschaft, gestapelte Aggregate mit kurzen Metall–Metall Abständen zu bil- den. Dies kann zu eindimensionalen Na- nostrukturen führen, die eine hohe elek- trische Leitfähigkeit, Vapochromie und Photolumineszenz aufweisen. Mithilfe von Modifikationen an den Platinkomple- xen induzierte Annika Huber eine asym- metrische Stapelung, die unterschiedlich auf die links- bzw. rechtsdrehende Form der nachzuweisenden Molekülpaare re- agiert. Anhand von fünf getesteten Mole- külpaaren konnte Annika zeigen, dass sich die Platinkomplexe prinzipiell als enantiospezifischer Sensor eignen. So könnte sie beispielsweise klimarelevante Terpene spezifisch aus der Atmosphäre nachweisen. Video: https://youtu.be/8JxTRe8rRPo Annika Huber hat ihre Doktorarbeit am Departe- ment Chemie der Universität Basel absolviert. Melissa Carrillo hat für ihre Doktorarbeit am Paul Scherrer Institut gearbeitet und ist jetzt als Post- doktorandin an der Northwestern University in Chicago IL (USA). Neuartiger Probenträger für kristallographische Untersuchungen Dr. Melissa Carrillo hat in ihrer Doktorar- beit neuartige Probenträger aus Polyme- ren entwickelt und getestet, die sich bes- tens für die Untersuchung von Protein- kristallen an Synchrotron- und Freie-Elek- tronen-Röntgenlaserquellen eignen. Als Probenträger dient eine transparente mikrostrukturierte Polymermembran, die mit tausenden von pyramidenförmi- gen Vertiefungen mit winzigen Löchern an der Unterseite ausgestattet ist. In die- sen 100 x 100 μm 2 grossen Kavitäten rich- ten sich die zu analysierenden Protein- kristalle selbst aus und ermöglichen da- mit die Bestimmung ihrer Position vor der Analyse. Der Probenträger zeichnet sich durch minimale Hintergrundsignale, be- nutzerfreundliche Handhabung, Langle- bigkeit und hohe Wiederverwendbarkeit aus. Zudem bietet er das Potenzial für eine kostengünstige Massenanfertigung. Melissa Carillo hat in ihrer Arbeit auch einen Träger mit einer schwarzen Membran für Experimente an lichtemp- findlichen Proteinen entwickelt. Damit konnte sie die Ligand-Bindung eines licht- gesteuerten Systems untersuchen, mit dem Ziel die strukturelle Dynamik von Bindungsvorgängen zu entschlüsseln. Publikation: https://bit.ly/3WefdQX Mikrofluidik für die Antibiotika forschung Dr. Maria-Elisenda Alaball Pujol hat im Rahmen ihrer Doktorarbeit ein integrier- tes Mikrofluid-System entwickelt, mit dem sich quantifizieren lässt, wie Bakte- rien auf verschiedene Antibiotika reagie- ren abhängig von ihrem physiologischen Zustand. Die Methode erlaubt es, antimi- krobielle Verbindungen zu identifizieren, die sich speziell gegen resistente Subpo- pulationen einsetzen lassen und beste- hende Behandlungen ergänzen können. Für ihre Untersuchungen hat Maria- Elisenda einen integrierten mikrofluidi- schen und rechnergestützten Aufbau (Dual-Input Mother Machine) weiterent- wickelt und genutzt. Hierbei wachsen die Bakterien in engen Wachstumskanälen, die senkrecht zu einem Hauptkanal ver- laufen. Die Bakterien können dabei mit verschiedenen Nährmedien unter ein- stellbaren Bedingungen versorgt und un- terschiedlichen Antibiotika ausgesetzt werden. Die Bildanalyse-Software Mother Machine Analyzer erlaubt das Wachstum und die Entwicklung der Bakterien kon- tinuierlich zu verfolgen. Maria-Elisenda hat neue mikrofluidische Schaltungen entwickelt, welche die parallele Untersu- chung verschiedener Antibiotika und Bakterienstämme erlauben. Mit der neuen Technologie war sie in der Lage, einzelne Bakterien vor, während und nach der Antibiotikagabe zu verfolgen und deren Überleben zu bewerten. Für die Untersuchungen konzentrierte sie sich auf die Behandlung von Escherichia coli mit einer Reihe Antibiotika in kli- nisch relevanten Konzentrationen. Maria-Elisenda Alaball Pujol hat für ihre Doktorar- beit am Biozentrum der Universität Basel ge- forscht. 17 SNIJahresbericht 2024