Die Master Thesis ist das Herzstück Ihres Studiums: Die Modulauswahl der Entrepreneurial Skills und der Advanced Life Science Skills treffen Sie bereits mit Blick auf Ihre Thesis. Von Beginn weg sind Sie Teil einer Forschungsgruppe am Institut für Chemie und Biologische Chemie in Wädenswil oder extern in einer Firma, Organisation oder Forschungseinrichtung. Basierend auf Ihrer Forschung beantworten Sie explizite Fragestellungen und erarbeiten konkrete Lösungen mit Relevanz für Forschung, Wirtschaft oder Gesellschaft, oft in Zusammenarbeit mit nationalen oder internationalen Partnern. Mit der Thesis demonstrieren Sie den gezielten Einsatz Ihres erworbenen Wissens und Ihrer Kompetenzen.

Das Thema Ihrer Master Thesis wählen Sie in einer der sieben nachfolgenden Fachstellen. Sie sind Teil der Forschungsgruppe, vertiefen die experimentellen Fähigkeiten im gewählten Forschungsgebiet und gewinnen einen detaillierten Einblick in die Methodik der Durchführung anspruchsvoller Forschungsprojekte.

Fachgruppe Analytische Chemie

Kontakt: Prof. Dr. Chahan Yeretzian

• Die Chemie, Physik und Technologie von Kaffee entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
• Online Prozess Analytik von flüchtigen Verbindungen, insbesondere zur Kontrolle und Steuerung von Prozessen.
• Atemluft Analyse: Zeitaufgelöste Messung chemischer Verbindungen in der Atemluft zwecks medizinischer Diagnostik, Sport, Ernährung und Aroma-Freisetzung im Mund (nose-space analysis).
• Innenraumluft Analyse: Untersuchungen der Luft in Räumen. Entwicklung von off-line und zeitaufgelöster analytischen Messmethoden. 
• Entwicklung und Validierung analytischer Verfahren, insbesondere in den Bereichen der Chromatographie und Massenspektrometrie.
• Chemometrie: Anwendung mathematischer und statistischer Methoden zur optimalen Planung, Durchführung, Steuerung und Auswertung von Prozessen, und zur Entwicklung von Voraussagemodellen.

Fachgruppe für Physikalische Chemie

Kontakt: Prof. Dr. Jürgen Stohner

• Synthese und Charakterisierung von chiralen Molekülen mit Hilfe der Infrarotspektroskopie
  Mazenauer, Manuel R.; Manov, Stole; Galati, Vanessa M.; Kappeler, Philipp; Stohner, Jürgen, 2017. Synthetic routes for a variety of halogenated (chiral) acetic acids from diethyl malonate. RSC Advances. 7(87), S. 55434-55440.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
• Enantiomerentrennung kleiner chiraler Moleküle
  Spenger, Benjamin; Stohner, Jürgen, 2016. Verfahren zur gaschromatischen Trennung eines Enantiomerengemisches. Patentnummer EP3069777 A1 (2016-09-21).
  Weitere Informationen zu diesem Thema
• Hochauflösende Schwingungsrotationsspektroskopie kleiner Moleküle relevant in der Atmosphären- und Umweltchemie
  Hobi, Fabian; Berger, Robert; Stohner, Jürgen, 2013. Investigation of parity violation in nuclear spin-rotation interaction of fluorooxirane. Molecular physics. 111(14-15), S. 2345-2362.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  (Zusammenarbeit mit ETH Zürich)
• Bestimmung der absoluten Konfiguration chiraler Moleküle mit neuen spektroskopischen Methoden
  Pitzer, Martin; Berger, Robert; Stohner, Jürgen; Dörner, Reinhard; Schöffler, Markus, 2018. Investigating absolute stereochemical configuration with coulomb explosion imaging. Chimia. 72(6), S. 384-388.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  (Zusammenarbeit mit Universität Frankfurt und Universität Marburg)
• ... Mischungen ...
  Böselt, Lennard; Sidler, Dominik; Kittelmann, Tobias; Stohner, Jürgen; Zindel, Daniel; Wagner, Trixie; Riniker, Sereina, 2019. Determination of absolute stereochemistry of flexible molecules using a vibrational circular dichroism spectra alignment algorithm. Journal of chemical information and modeling. 59(5), S. 1826-1838.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  (Zusammenarbeit mit Novartis und ETH Zürich)

Fachstelle Biochemie

Kontakt: Prof. Dr. Christiane Zaborosch

• Rekombinante Proteinexpression und Downstream Processing: Entwicklung und Optimierung der Aufreinigung eines rekombinanten Proteins
• Bioanalytik - Charakterisierung spezifischer Proteine bezüglich Identität, Reinheit, Konzentration, biologischer Aktivität und Stabilität: Bestimmung der kinetischen Parameter und der Affinität eines Protein-Protein-Interaktionssystems mittels Surface Plasmon Resonanz (SPR) Messungen an einem Biacore T200 Gerät
• Bioanalytik - Entwicklung spezifischer Assays und Nachweisverfahren unter Nutzung immunologischer Methoden wie ELISA und instrumentalanalytischer Methoden wie Massenspektrometrie oder Kapillarelektrophorese: Charakterisierung der Glykan-Mikroheterogenität eines rekombinanten Glykoproteins

Kontakt: Dr. Sabina Gerber

• Bioanalytik von Tumor Biomarkern: Isolierung, Anreicherung und Bioanalytik von Cathepsinen aus unterschiedlichen Zellkulturen. Lokalisierung und Charakterisierung der unterschiedlichen Prozessierungsformen, Aktivitäten und post-translationalen Modifikationen. ZHAW internes Projekt
• Bioanalytik von Tumor Biomarkern: Rekombinante Expression von Cathepsin O in eukaryotischen Zellen, Aufreinigung und Analyse von Struktur und Aktivität. ZHAW internes Projekt
• Proteomics: Entwicklung neuartiger Proteasen und N-Glycanasen für massenspektrometrische Anwendungen. Beschreibung von Spezifität und Aktivitätsprofil. ZHAW internes Projekt
• Bioanalytik von Fibrose Biomarkern: Methodenentwicklung zum Pull-down, Nachweis und Charakterisierung der löslichen Form von CD52 aus CD52-exprimierenden Zellkulturen. Möglichkeit zur anschliessender Analyse von Proben aus Fibrose Patienten. In Kooperation mit dem Universitätsspital Zürich
• Interaktionsanalytik von Fibrose Biomarker mit zellulären und membranständigen Proteinen: Pull-down der löslichen Form von CD52 aus Zellkulturen und Methodenentwicklung für Interaktionsmessungen mit Siglec-10 (Sialic acid-binding Ig-like lectin 10) und HMGB-1 (High mobility group box 1) für folgende Analysen von Patientenproben. In Kooperation mit dem Universitätsspital Zürich

Fachstelle Biokatalyse und Prozesstechnologie

Kontakt: Prof. Dr. Rebecca Buller

• Aufbau und Charakterisierung von Enzymbibliotheken für den Einsatz in industriellen Anwendungen
  Peters, Christin; Frasson, David; Sievers, Martin; Buller, Rebecca, 2019. Novel Old Yellow Enzyme Subclasses. ChemBioChem 20, 1569-1577.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
• Optimierung von Biokatalysatoren mittels rationalen Designs und gerichteter Evolution
  Blomberg, Rebecca; Kries, Hajo; Pinkas, Daniel; Mittl, Per; Grütter, Markus; Mayo; Stephen; Hilvert, Donald, 2013. Precision is essential for efficient catalysis in an evolved Kemp eliminase. Nature 503, 418-421.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  Nobel prize in Chemistry 2018
• Optimierung biokatalytischer Prozesse zur Produktion von Feinchemikalien
  Wohlgemuth, Roland, 2017. Biocatalytic Process Design and Reaction Engineering. Chem Biochem Eng Q 31(2), 131- 138.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  

Kontakt: PD Dr. Christian Frech

• Entwicklung patentierbarer Syntheserouten von Arzneimitteln
• Neue Anwendungen Palladium-basierter Katalysatoren

Kontakt: Dr. Christin Peters

• Biotechnologische Produktion von Enzymen im Fermentationsmassstab und Optimierungen der Fermentations-Bedingungen in Bezug auf Enzymaktivität und  Produktbildung.
• Kombination von Enzymen aus verschiedenen Mikroorganismen um neuartige Stoffwechselwege in E. coli oder Hefe zu integrieren.
• Etablierung von neuen Enzymkaskaden zur Produktion von Feinchemikalien

Fachgruppe Chemical Engineering

Kontakt: Dr. Peter Riedlberger

• Bestimmung der katalytischen Aktivität von heterogenen Katalysatoren
• Kontinuierliche Synthese heterogener Katalysatoren - Bestimmung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen
• Raman Spektrometrie als online-Analytik für eine heterogen katalysierte Reaktion in einer Mikroreaktoranlage
• Opportunities of micro reaction systems for controllable preparation of particles
• Impact of complex fluids in microchannel flows
• Sustainable Engineering – from concept to real plant
• Model predictive control in Chemical Engineering
• Machine learning for laboratory monitoring – Keyword: Industry 4.0

Fachstelle Funktionelle Materialien und Nanotechnologie

Kontakt: Dr. Christian Adlhart

• Ultraleichte Nanofaser Aerogele: Diese neuen Materialien sind hoch porös und wir nutzten sie zurzeit als Filter, Gasspeicher, thermische Isolatoren oder als Substrat für das Tissue Engineering.
• Funktionsmaterialien aus Nanofasern: Durch das Elektrospinning von Biopolymeren lassen sich Fasern mit Durchmessern von 100 nm herstellen. Ihre hohe spezifische Oberfläche und Oberflächen Funktionalisierbarkeit sind für die Life Sciences, z.B. im Tissue Engineering von sehr grossem Interesse.
• Drug Delivery über die Haut: Ein Patch aus Biopolymer Nanofasern könnte das ideale Trägersystem für die kontrollierte Wirkstoffabgabe über die Haut sein. In Zusammenarbeit mit der Fachgruppe Pharmazeutische Technologie.
• Verfolgung von Wirkstoffen durch die Haut: Können wir mit dem Raman Mikroskop in vivo verfolgen, wie schnell Wirkstoffe in die Haut eindringen? Wie steuern Formulierung und Vehikel die Penetration kosmetischer oder pharmazeutischer Wirkstoffe?
• Bestimmung des Sonnenschutzfaktors mittels Raman Mikroskopie: Heutige Verfahren sind ethisch bedenklich. Mit dem Raman Mikroskop könnte man ein in vivo Verfahren etablieren, das ohne UV Bestrahlung arbeitet.

Fachgruppe Industrielle Chemie

Kontakt: Prof. Dr. Achim Ecker

• Enzymkatalyse: Im Labor der Industriellen Chemie steht die SpinChem®-Technologie (Rotating Bed Reactor RBR) in verschiedenen Maßstäben zur Verfügung. In dieser Arbeit soll nun exemplarisch gezeigt werden, dass sich dieses System eignet, um dynamisch kinetische Racematspaltungen (DKR) durchzuführen. Racematspaltungen werden zur Trennung von racemischen Gemischen durchgeführt, was wegen der oft biologisch unterschiedlichen Aktivität von Enantiomeren vor allem für Wirkstoffe von Pharmaka oder Pflanzenschutzmitteln von Bedeutung ist.
  (Zusammenarbeit mit SpinChem und Purolite)
  
• Online-Polarimetrie: Enzymkatalyse als auch die  Prozessanalysetechnik (PAT) sind zukunftsweisende und nachhaltige Konzepte der Grünen Chemie. Anhand einer enantioselektiven Modellreaktion soll die Eignung der Polarimetrie als online-Prozessanalysenmethode für die Feinchemie untersucht werden. Obwohl naheliegend, gibt es hierfür erstaunlicherweise nur sehr wenige in der Literatur beschriebene Beispiele.
  (Zusammenarbeit mit Anton-Paar OptoTec GmbH/Seelze D).
• Massiver Sensoreinsatz im Labor: In diesem Projekt  geht es um die breit angelegte Erfassung von Prozessdaten bzw. Sensordaten im Labor der Industriellen Chemie in Analogie zu einem chemischen Betrieb. Hierfür steht eine professionelle Datenbanklösung (OSIsoft PI-System®) zur Verfügung, an die die vorhandenen Prozessleitsysteme (z.B. HiTec Zang LabManager®, Mettler-Toledo iC-Software) sowie sonstige Sensoren (Energieverbrauch, Klima auf Basis von Raspberry Pi) angebunden werden sollen. In einem nächsten Schritt geht es dann auch um die Auswertung dieser Daten um Prozessverständnis zu generieren.
  (Zusammenarbeit mit Lonza/Basel CH)
• Photonendichtewellen PDW-Spektroskopie (NEU): Im Labor der Industriellen Chemie steht diese ganz neue Prozessanalysemethode für die Inline-Charakterisierung von partikulären Systemen zur Verfügung. Diese Methode, mit der sowohl die Streuung als auch die Absorption von Dispersionen untersucht werden kann, soll nun erstmals eingesetzt werden, um die Nassmahlung von Pigmenten inline zu untersuchen.
  Pigmente, also unlösliche Farbmittel, müssen für den Einsatz in der Regel nass gemahlen werden, um den gewünschten Farbort zu erreichen. Für diese Arbeit steht neben dem PDW-Spektrometer auch eine Laborkugelmühle für die Nassmahlung zur Verfügung.
  (Zusammenarbeit mit PDW Analytics Potsdam/D)
• Local Colours: Avocadoschalen oder Rotkohlblätter um Textilien zu färben? Das geht! Unterschiedliche, kompostierbare Reste aus der lokalen Lebensmittelindustrie verwandeln sich in überraschende, natürliche Farbstoffe. Local Colours will etwas Einzigartiges: dieses Abenteuer mit Ihnen solide und wissenschaftlich weiterverfolgen!
  Mit diesem Projekt soll systematisch das Färben von Textilien mit Extrakten aus Lebensmittelabfällen untersucht werden. Ziel ist es, ein möglichst nachhaltiges  Verfahren zu erarbeiten. Einerseits gilt es die Extraktion mittels statistischer Versuchsplanung und evtl. Prozessanalytik zu optimieren (mL- bis L-Massstab) und eine optimale Produktform (Konzentrat, Pulver) für die nachgelagerten Verfahrensschritte zu identifizieren. Anderseits gilt es industriell anwendbare Färberezepturen zu erstellen.
  Erfahren Sie mehr über Local Colours

Fachgruppe Tissue Engineering

Kontakt: Prof. Dr. Michael Raghunath

• Stem cell applications: Nutraceutical platform based on human progenitor cells (brown and white adipose tissue); Induced pluripotent stem cells, exosome typing, Reporter assays
• Biofabrication: development of enzymatic bio-ink, bioprinted skeletal muscle, voxelated tissue assembly (cancer models, pancreas, fat)
• Immuno-bioengineering: Immunogenic expression of cell membrane structures; 3D bone marrow models
• 3D epithelial constructs: Skin Photobiology; immuncompetent skin models; renal tubules

Fachgruppe Mikrobiologie und Biofilme

Kontakt: Prof. Dr. Walter Krebs

• Flow Cytometry: Anwenden und Weiterentwickeln von Methoden zur qualitativen und quantitativen Analyse von mikrobiellen Gemeinschaften in komplexem Matrices wie Biofilme.
• Suszeptibilitätstests: Mit den etablierten Verfahren wird die Suszeptibilität (Empfindlichkeit) "nur" von frischen planktonischen Keimen gegenüber antimikrobiellen Wirkstoffen untersucht. In der Realität leben aber die meisten pathogenen Keime in oder auf uns in Mischkulturen als Biofilme und sind bedeutend schwieriger zu bekämpfen. Deshalb versuchen wir etablierte Verfahren entsprechend zu modifizieren oder neue zu entwickeln..

Fachstelle Organische Chemie und Medizinalchemie

Kontakt: Prof. Dr. Rainer Riedl, Dr. Stefan Höck

• Design und Synthese von neuen Inhibitorgrundgerüsten für medizinalchemisch relevante Proteintargets
  S. Agnello, M. Brand, M. F. Chellat, S. Gazzola, R. Riedl, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 3300.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  and
  Targeting Antibiotic Resistance
  M. F. Chellat, L. Raguž, R. Riedl, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 6600.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  
• Lineare und cyclische Peptide und Peptidomimetics als Inhibitoren von Protein-Protein-Wechselwirkungen
  F. M. Gall, D. Hohl, D. Frasson, T. Wermelinger, P. R. E. Mittl, M. Sievers, R. Riedl, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 4051.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
• Computerunterstütztes und fragmentbasiertes drug design
  Lanz, J. and Riedl, R. (2015), Merging Allosteric and Active Site Binding Motifs: De novo Generation of Target Selectivity and Potency via Natural-Product-Derived Fragments. ChemMedChem, 10: 451-454.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  
• Synthese von Enzyminhibitoren durch dynamische kombinatorische Chemie.

Fachgruppe Polymerchemie

Kontakt: PD Dr. Dominik Brühwiler

• Nanoporöse Materialien mit multimodalen Porensystemen und Kern-Schale-Strukturen
  M. J. Reber, D. Brühwiler, Dalton Trans. 44 (2015) 17960.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  
• Selektive Funktionalisierung von Silica-Oberflächen
  N. Zucchetto, D. Brühwiler, Chem. Mater. 30 (2018) 7280.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  
• Neue Pigmente basierend auf Wirt-Gast-Materialien
  P. Woodtli, S. Giger, P. Müller, L. Sägesser, N. Zucchetto, M. J. Reber, A. Ecker, D. Brühwiler, Dyes and Pigments 149 (2018) 456.
  Weitere Informationen zu diesem Thema
  
• Mesoporöse Silica-Partikel für die Klimaforschung
  R. O. David, C. Marcolli, J. Fahrni, Y. Qiu, Y. A. Perez Sirkin, V. Molinero, F. Mahrt, D. Brühwiler, U. Lohmann, Z. A. Kanji, Proc. Natl. Acad. Sci. 116 (2019) 8184.
  Weitere Informationen zu diesem Thema