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Forschung

Was wir erforschen

Von der Synthese neuer Materialien bis zur molekularen Basis des Lebens: Erkunden Sie die Forschungsschwerpunkte des Departments und finden Sie heraus, welche Gruppen an welchen Fragen arbeiten.

Expertise

Forschungsgruppen

Leben, Lichtaktivierung, Cycloaddition, Photokatalyse, Synthese

Axel G. Griesbeck

Die AG Griesbeck entwickelt lichtgetriebene Synthesemethoden: Photooxygenierungen, Cycloadditionen und Elektronentransferreaktionen. Anwendungsschwerpunkte sind Artemisinin-Analoga als Antimalaria-Wirkstoffe sowie stereochemisch komplexe Aminosäuren und Cyclopeptide.

Technetium, Massenspektrometrie, Struktur, Material, Synthese

Erik Strub

The group is interested in fundamental chemistry of the artificial element Technetium. Further, we collaborate with the institutes of geology and nuclear physics in the field of accelerator mass spectrometry. We are performing radiometric analyses, and apply X-ray Fluorescence for archeometry.

Makrozyklen, COFs, Material, Photoschalter, Synthese

Oliver Dumele

Die Arbeitsgruppe entwickelt auf Basis polyaromatischer Gerüste neuartige Materialien, darunter kristalline und poröse kovalente organische Gerüstverbindungen (COFs), gespannte aromatische Makrozyklen sowie photoschaltbare molekulare Magnete für Anwendungen in der Quanten-Informationstechnologie.

Leben, Material, Optoelektronik, Photonik

Malte Gather

Das Gather Lab entwickelt molekulare Photonik, vor allem für lebende Systeme: Mikrolaser als Marker und Kraftsensoren in einzelnen Zellen sowie OLEDs als biokompatible Lichtquellen für Optogenetik und Implantate. Arbeiten zur starken Kopplung erschließen Anwendungen jenseits der Biologie.

Leben, Neurowissenschaft, Biophotonik, Material, Optoelektronik

Sabina Hillebrandt

Die Arbeitsgruppe arbeitet an der Schnittstelle von Chemie, Materialwissenschaften und Neurowissenschaften. Wir verbinden die Entwicklung funktionaler Materialien mit fortschrittlicher Bauelemententwicklung und biomedizinischer Translation, um optoelektronische Neuroschnittstellen zu entwickeln.

Spektroskopie, Massenspektrometrie, Naturstoffanalyse, Leben, Struktur

Mathias Schäfer

Mathias Schäfer erforscht Ionisierungs- und Fragmentierungsmechanismen sowie die Strukturanalyse von Naturstoffen mittels Tandem-Massenspektrometrie, Infrarot-Multiphotonendissoziation, Photoaktionsspektroskopie und Ionenmobilitätsspektroskopie, ergänzt durch quantenchemische Berechnungen.

Plasmonik, Material, Metaoptik, Licht-Materie-Wechselwirkung, Nano

Klas Lindfors

Die Gruppe untersucht Licht und Licht-Materie-Wechselwirkungen im Nanobereich. Wir nutzen Nanofabrikationsmethoden, um komplexe Strukturen zur Steuerung der Licht-Materie-Wechselwirkung zu realisieren. Diese werden mithilfe einer breiten Palette optischer Mikrospektroskopieverfahren charakterisiert.

Leben, Proteine, Peptide, Struktur, Nukleotide

Daniel Friedrich

Das Friedrich Lab nutzt NMR, um Struktur-Aktivitäts-Beziehungen in biomolekularen Wechselwirkungen aufzuklären und molekulare Prinzipien biologischer Funktionen zu definieren. Der Fokus liegt auf dynamischen Übergängen mit atomarer Auflösung, was das rationale Design funktioneller Biomoleküle ermöglicht.

Material, Polymere, Hybridmaterialien, Synthese, Nano

Annette Schmidt

Die Arbeitsgruppe entwickelt und charakterisiert funktionale Nanomaterialien und Polymersysteme, darunter magnetische Hybridmaterialien, selbstheilende Werkstoffe, bioaktive Oberflächen und Pickering-Emulsionen, mit Schwerpunkt auf der gezielten Steuerung von Architektur und Materialeigenschaften.

Kristallographie, Material, Lumineszenz, f-Elemente, Synthese, Festkörper

Mathias S. Wickleder

Die Arbeitsgruppe synthetisiert und charakterisiert neue anorganische Verbindungen aus den Bereichen Lanthanid-, Actinid- und Technetiumchemie sowie Hochdruckphasen und Supersäuresysteme und untersucht diese systematisch auf ungewöhnliche magnetische und lumineszente Eigenschaften mittels Einkristalldiffraktometrie.

Leben, Neurorezeptoren, Proteine, Enzyme, Redox

Günter Schwarz

Die Arbeitsgruppe untersucht Protein-Struktur-Funktions-Beziehungen vom Grundstoffwechsel bis zur molekularen Neurowissenschaft, mit Schwerpunkten auf der Biosynthese des Molybdän-Cofaktors, der Molybdän-Cofaktor-Defizienz sowie der Strukturbiologie inhibitorischer Neurorezeptoren.

Kristallographie, Leben, Proteine, Enzyme, Struktur

Karsten Niefind

Die Arbeitsgruppe untersucht mittels Röntgenkristallographie die dreidimensionale Struktur biologisch relevanter Proteine und Enzyme, darunter eukaryontische Proteinkinasen, pflanzliche Immunsignalproteine sowie Enzyme des bakteriellen Schadstoffabbaus und biotechnologischer Anwendungen.

Leben, Lichtaktivierung, Kryo-EM, Proteine, Struktur, Elektronenmikroskopie

Elmar Behrmann

Die AG erforscht Struktur und Dynamik von Proteinen in funktionellen Zuständen. Mit Kryo-EM werden flexible Systeme und lichtgetriebene Mechanismen in naturnahen Umgebungen aufgeklärt, um molekulare Funktionsweisen besser zu verstehen.

Eine Ansammlung von kristallinen Strukturen, die strahlenförmig aus einem Zentrum wachsen. Die Kristalle weisen scharfe Kanten und prismatische Formen auf und leuchten in intensiven Farben wie Magenta, Gelb und Grün vor einem türkisblauen Hintergrund.

Leben, Proteolytik, Kryo-EM, Proteine, Struktur

Ulrich Baumann

Strukturbiologische Forschung an extrazellulärer Matrix und proteolytischen Systemen. Die AG kombiniert Biochemie, Biophysik und moderne Methoden wie Kryo-EM und Röntgenkristallographie zur Aufklärung von Proteinstrukturen und -interaktionen.

Material, Dünnschichten, Synthese, Nano, Festkörper

Sanjay Mathur

Ausgehend von maßgeschneiderten molekularen Precursoren synthetisiert und charakterisiert die Arbeitsgruppe nanostrukturierte Materialien wie Dünnschichten, Nanopartikel und Nanodrähte für Anwendungen in der Energietechnik, Oberflächenfunktionalisierung und Nanomedizin.

Material, Photoschalter, Synthese, Festkörper, MOFs

Uwe Ruschewitz

Die Arbeitsgruppe synthetisiert und charakterisiert neuartige anorganische Festkörper, darunter Acetylidverbindungen, fluorierte Koordinationspolymere sowie MOF-basierte Kompositmaterialien mit photoschaltbaren Gastmolekülen.

Material, Lumineszenz, Synthese, Komplexe, Liganden

Axel Klein

Synthese und Charakterisierung neuartiger Koordinationsverbindungen und organometallischer Komplexe durch rationales Ligandendesign, mit Fokus auf Lumineszenz, Redoxchemie, Katalyse und der theoretischen Modellierung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen mittels DFT.

Material, Synthese, Nano, Aerogele, Poröse Materialien

Barbara Milow

Die Arbeitsgruppe synthetisiert hochporöse, nanostrukturierte Aerogele aus anorganischen, organischen und biopolymerbasierten Ausgangsstoffen über Sol-Gel-Prozesse und untersucht deren außergewöhnliche thermische, akustische und strukturelle Eigenschaften für Anwendungen in Luft- und Raumfahrt, Automobil- und Bauwesen.

Leben, RNA-Struktur, Immunsignale, Nukleotide, Synthese

Stephanie Kath-Schorr

Die AG Kath-Schorr entwickelt chemisch modifizierte Nukleinsäuren mit künstlichen Basenpaaren und neuartigen Rückgradanaloga. Ziel ist die präzise Markierung und gezielte Funktionalisierung von RNA für Strukturstudien, therapeutische Anwendungen und die Stärkung pflanzlicher Immunantworten.

Material, Lumineszenz, Chiralität, Halbleiter, Photonik

Prince Ravat

Die AG Ravat entwickelt chirale π-konjugierte Moleküle, deren dreidimensionale Struktur optische und elektronische Funktionen bestimmt. Schwerpunkte sind Helicen-basierte Halbleiter, zirkular polarisierte Emission und Materialien für chirale optoelektronische Bauteile.

Leben, Biophotonik, Peptide, Ionische Flüssigkeiten, Chiralität

Ralf Giernoth

Die Arbeitsgruppe entwickelt schaltbare Moleküle und Lösungsmittel für biomedizinische Anwendungen, untersucht ionische Flüssigkeiten sowie deren Wechselwirkungen und synthetisiert neue chirale Anionen als starke Brønsted-Säuren für asymmetrische Anwendungen.

Material, Optoelektronik, Dünnschichten, Synthese, Halbleiter

Klaus Meerholz

Die Arbeitsgruppe forscht an großflächiger und gedruckter organischer Elektronik, darunter organische und hybride Leuchtdioden, Photovoltaik, Datenspeicher sowie organische Batterien, mit dem Ziel kostengünstiger und umweltfreundlicher Herstellungsverfahren.

Biophotonik, Material, Optoelektronik, Nano, Photonik, Funktionsmaterialien

Marcel Schubert

Die Arbeitsgruppe entwickelt mikroskopische Laser und biokompatible optische Bauelemente für biomedizinische Anwendungen, darunter bioresponsive Sensoren und in biologische Systeme integrierte Mikrolaser, an der Schnittstelle von Biologie, Chemie und Photonik.

Leben, Ab-initio, Material, f-Elemente, Komplexe

Michael Hanrath

Die Arbeitsgruppe entwickelt quantenchemische Methoden im Bereich der Ab-initio-Elektronenkorrelation und relativistischer Effekte, erzeugt energie-konsistente Pseudopotentiale für schwere Elemente und untersucht computergestützt Lanthanoid- und Actinoidkomplexe sowie deren Anwendungen.

Leben, Proteine, Redox, Mitochondrien, Proteostase

Jan Riemer

Die Arbeitsgruppe erforscht die Redox-Kontrolle zellulärer Prozesse und die Integration von Mitochondrien in zelluläre Signalnetzwerke, mit Fokus auf Redox-Homöostase, mitochondrialer Biogenese, Proteostase und der metabolischen Regulation von Proteom-Plastizität.

Leben, Peptide, Photoschalter, Synthese, Zellaufnahme

Ines Neundorf

Die AG entwickelt und untersucht membranaktive und zellpenetrierende Peptide. Fokus liegt auf Synthese, Modifikation und funktioneller Analyse zur gezielten Beeinflussung zellulärer Prozesse sowie für Anwendungen in Wirkstofftransport und Therapie.

Leben, Enzyme, Enantioselektivität, Organokatalyse

Bernd Goldfuß

Die AG Goldfuss untersucht die molekularen Ursachen von Reaktivität und Stereoselektivität – durch enge Verknüpfung von Synthese, asymmetrischer Katalyse und computerchemischen Methoden. Schwerpunkte sind Wasserstoffbrücken-Organokatalyse und Terpen-Synthasemechanismen.

Leben, Struktur

Simone Wiegand

Die Arbeitsgruppe erforscht Transportprozesse in wässrigen Systemen, insbesondere Thermodiffusion und Thermophorese, und untersucht mit optischen Streumethoden den Einfluss von Hydrathüllen und Wasserstoffbrückenbindungen auf biologische und biokompatible Verbindungen.

Analytikabteilungen

Das Department für Chemie und Biochemie unterhält drei unabhängige Abteilungen für Massenspektrometrie, NMR-Spektroskopie und Röntgendiffraktion. Diese analytischen Plattformen werden von erfahrenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern geleitet, die Gerätebetrieb, Wartung und Qualitätssicherung auf höchstem Niveau verantworten. Die Abteilungen stehen allen Arbeitsgruppen des Departments sowie externen Nutzenden offen.