Mehdi Ramezani ist jetzt als Application Scientist Lukas Sponfeldner arbeitet zurzeit als Postdoc am Shubham Singh hat seine Doktorarbeit am Bio- bei Chemspeed Technologies beschäftigt. Departement Physik der Universität Basel. zentrum der Universität Basel geschrieben. Er forscht jetzt am Karolinska-Institut in Schweden. Supraleitende Kontakte Kombination von guten Eigenschaften Unnatürliche Aminosäuren In seiner Doktorarbeit hat Dr. Mehdi Ra- Dr. Lukas Sponfeldner hat in seiner Pro- zur Untersuchung von Proteinen mezani eine neuartige Methode entwi- motion die optischen und elektronischen In seiner Doktorarbeit hat Dr. Shubham ckelt, um erstmals elektrische supralei- Eigenschaften von zweidimensionalen Singh einen Screening-Werkzeugkasten tende Kontakte zu einer zweidimensio- Halbleitern manipuliert und studiert. In entwickelt und getestet, mit dem unna- nalen Schicht des Halbleiters Molybdän- einem Teil der Arbeit hat er unterschied- türliche Aminosäuren an bestimmten disulfid herzustellen. liche Arten von Elektron-Loch-Paaren in Stellen in Proteine eingebaut werden Für zukünftige Anwendungen in der dem van-der-Waals-Material Molybdän- können. An diese Aminosäuren können Elektronik untersuchen Forschende Halb- disulfid gekoppelt. Fluoreszenzfarbstoffe oder andere bio- leiter aus nur einzelnen atomaren Schich- In dem zweidimensionalen Material physikalische Sonden kovalent binden ten. Sie können verschiedene Monolagen verlassen Elektronen durch Anregung und damit die detailgenaue Untersu- stapeln und damit Materialien mit beson- mit Licht ihren Platz in dem sogenannten chung der Proteine ermöglichen. deren Eigenschaften entwickeln. Teilweise Valenzband und gelangen ins Leitungs- Proteine sind biologische Nanoma- beruhen diese auf komplexen quantenme- band. Es entsteht ein positiv geladenes schinen, die für das Überleben eines Or- chanischen Phänomenen, die in der Quan- Loch, das zusammen mit dem negativ ge- ganismus elementar sind. Ihre Funktion tentechnologie genutzt werden können. ladenen Elektron ein Elektron-Loch-Paar zu verstehen, ist daher von grossem Inte- Um diese Phänomene besser untersuchen bildet. In zweilagigem Molybdändisulfid resse beispielsweise für die Bekämpfung zu können, ist die von Mehdi Ramezani bilden sich nach der Anregung mit Licht von Krankheiten oder für Protein Engi- entwickelte Methode sehr hilfreich. zwei verschiedene Arten von Elektron- neering. Um Proteine im Detail zu unter- Wichtig war dabei die empfindliche Loch-Paaren – je nachdem, ob Loch und suchen, übertragen Forscher die «Bauan- atomare Halbleiterschicht zu schützen, Elektron in verschiedenen oder derselben leitung» der Proteine (Gene) in Säugetier- da Verunreinigungen und Defekte den Lage liegen. zellen und lassen diese dann die Proteine Transport elektrischer Ladung stark be- Lukas Sponfeldner hat nun diese bei- produzieren. Wenn das übertragene ge- einträchtigen. Bei seinem Forschungsan- den Arten von Elektron-Loch-Paaren ex- netische Material in einer bestimmten satz hat Mehdi Ramezani diese daher mit perimentell gekoppelt und damit die gu- Weise verändert und der genetische Code dünnen Schichten aus isolierendem Bor- ten Eigenschaften beider Arten kombi- für die Säugetierzellen erweitert wird, nitrid eingekapselt. Vorab hat er jedoch niert. Je nach Bedarf konnte er auf diese führt die anschliessende Proteinbiosyn- die vertikalen supraleitenden Kontakte in Weise verschmolzene Teilchen erzeugen, these zu einem Protein, das unnatürliche die Schutzschicht eingebettet. die sowohl sehr hell sind als auch sehr Aminosäuren an den Zielstellen enthält. Prinzipiell lassen sich die neu entwi- stark miteinander interagieren. Mit die- Shubham Singh hat nun ein zellba- ckelten vertikalen Kontakte zu den Halb- ser Methode wäre es möglich eine neuar- siertes Testsystem entwickelt, mit dem leiterschichten auf eine Vielzahl verschie- tige Quelle für einzelne Lichtteilchen sich die Effizienz des Einbaus der unna- dener Halbleiter anwenden. herzustellen, die für die Quantenkommu- türlichen Aminosäuren in einem Hoch- Publikation: https://bit.ly/3WNxW3e nikation wichtig sind. Zudem ist die Un- durchsatz-Screening-Verfahren bestim- Medienmittung: http://bit.ly/3Hkt2VE tersuchung und Modellierung der Kopp- men lässt. Er hat zudem eine systema- Video: https://youtu.be/CsjOtEsh7qA lung relevant für das Verständnis der tische Strategie für den Einbau der un- fundamentalen Halbleiterphysik. natürlichen Aminosäuren in Proteinen, Publikation: https://bit.ly/3HkYrre die von Säugetierzellen produziert wer- Medienmitteilung: http://bit.ly/40geiQg den, entwickelt und getestet und damit Video: https://youtu.be/Sq_KVBM_WzI ein Werkzeug zu Untersuchung der Pro- teindynamik geschaffen. 18 SNI Jahresbericht 2022