Mehdi Heydari hat für seine Doktorarbeit am Paul Thomas Mortelmans arbeitete während seiner Alexina Ollier hat ihre Doktorarbeit am Departe- Scherrer Institut geforscht. Promotion am Paul Scherrer Institut. Jetzt ist er ment Physik der Universität Basel geschrieben. als StepIn-Trainee bei Johnson & Johnson be- Sie arbeitet dort zurzeit als Postdoc bis sie dann schäftigt. in Südkorea eine Postdoc-Anstellung am Center for Quantum Nanoscience antreten wird. Magnetische Eigenschaften Neues Testsystem für Mit dem Pendel Energieverlusten metallorganischer Netzwerke Antikörper­Schnelltests auf der Spur Dr. Mehdi Heydari hat im Rahmen seiner Dr. Thomas Mortelmans hat in seiner Dr. Alexina Ollier hat in ihrer Doktorar- Doktorarbeit verschiedene metallorgani- Doktorarbeit ein neuartiges Testprinzip beit Energieverluste und Quanteneffekte sche Netzwerke mit seltenen und exoti- für Antikörper-Schnelltests entwickelt. in zweidimensionalen Materialien unter- schen physikalischen Eigenschaften auf Er hat damit in Blutproben Antikörper sucht. Sie hat dazu mit einem besonderen Oberflächen synthetisiert und anschlie- gegen SARS-CoV-2 und gegen Influenza Rasterkraftmikroskop (AFM) gearbeitet, ssend charakterisiert. A-Viren nachgewiesen. dessen abtastender Federbalken als win- Metallorganische Netzwerke sind po- Anders als andere Schnelltests, die be- ziges hin und her schwingendes Pendel röse Schichten, bei denen organische Mo- stimmte Virusbestandteile nachweisen, fungiert und indirekt Energieverluste bei leküle mit anorganischen Atomen ver- reagiert der von Thomas Mortelmans ent- der Stromleitung messen kann. bunden werden. Die Wahl der Linker- wickelte Test auf Antikörper, die von In- Alexina Ollier hat einlagiges Graphen Atome und deren Koordinationschemie fizierten gegen das Virus gebildet werden. untersucht sowie Molybdändisulfid und zusammen mit den reaktiven Enden oder Für den Test wird eine Blutprobe mit Graphen-Doppelschichten, bei denen die funktionellen Gruppen der Moleküle be- Nanopartikeln vermischt, die an be- eine Schicht gegenüber der anderen im stimmen die Selbstorganisation und die stimmte Strukturen an der Oberfläche der magischen Winkel verdreht ist und die Struktur dieser Netzwerke. Neben der Antikörper binden. Andere hinzugefügte ganz besondere elektrische Eigenschaf- Struktur hängen auch die magnetischen fluoreszierende Partikel binden spezifisch ten besitzt. Sie konnte zeigen, dass sich und elektrischen Eigenschaften entschei- an die Antikörper der Patienten. Die so die drei verschiedenen 2D-Materialien dend von der Wahl der Komponenten ab. aufgearbeitete Blutprobe wird dann auf hinsichtlich des Energieverlusts und ih- Nach der Synthese mehrerer dieser eine Plexiglasscheibe getropft, in die nach rer quantenmechanischen Effekte stark metallorganischen Netzwerke hat Mehdi einem ausgeklügelten Schema Nanoka- unterscheiden. Heydari gezeigt, dass der Magnetismus, näle geätzt wurden. Bei der Passage durch Das freischwebende einlagige Gra- der normalerweise in solchen Netzwer- die Nanokanäle, die ohne technische phen verhielt sich ähnlich wie Quanten- ken zu beobachten ist, bei Netzwerken Hilfsmittel erfolgt, bleiben die Antikör- punkte. In der verdrehten Graphen-Dop- mit dreieckiger Konnektivität aufgeho- per-Nanopartikel-Aggregate an besonders pelschicht beobachte Alexina Oszillatio- ben wird. Dieses Phänomen wird als Frus- engen Stellen, die mit der Grösse des Na- nen der Energieverluste als Funktion des tration eines physikalischen Systems be- nopartikels übereinstimmen, hängen. äusseren Magnetfeldes, was wahrschein- zeichnet. Dank der fluoreszierenden Anhängsel lich mit quantenmechanischen Interfe- Frustrierte metallorganische Netz- lässt sich dies unter dem Mikroskop be- renzeffekten zusammenhängt. In einer werke sind interessante Modellsysteme obachten. Atomlage von Molybdändisulfid stellte sie für das komplexe Verhalten von statis- Das System lässt sich auf Antikörper einen Phasenübergang zwischen Ferro- tisch fluktuierenden Systemen wie Spin- gegen ganz unterschiedliche Viren anpas- magnetismus und Paramagnetismus fest. Gläsern. Die Koordinationschemie bietet sen. Es bietet dabei nicht nur einen sen- Video: https://youtu.be/gzlXDVMMDd0 eine einzigartige Gelegenheit für die Ent- sitiven Nachweis einer Infektion, son- Beitrag in SNI INSight: http://bit.ly/3WQihjA wicklung neuartiger Materialien in der dern liefert aufgrund unterschiedlicher Spintronik und Quanteninformations- Signalstärken auch Information über die technologie. Reaktion des Immunsystems. Publikation: https://bit.ly/40hHmH9 Video: https://youtu.be/7VKskNZCoMc SNI Jahresbericht 2022 17