Peer-reviewed Publikationen & Patente
Hier finden Sie eine Auswahl von meinen Projekt-Publikationen.
MDMA-Metaboliten-Analytik: HPLC–MS/GC–LC Qualitätskontrolle
Analytik kontrollierter Substanzen - Harm Reduction – BAG-reguliert
HPLC-DAD und GC-MS für kontrollierte Substanzen unter BAG-Aufsicht. Heute werden dieselben Methoden für die Qualitätskontrolle in klinischen Studien zu MDMA-assistierter Psychotherapie verwendet. Etabliert die analytische Methodik zur Bestimmung von Methylenedioxymethamphetamin und seinen Metaboliten in Plasma und Urin – Grundlage für sichere Dosierung, therapeutisches Drug Monitoring und Harm Reduction in regulierten klinischen Settings
Diacetylmorphin: Pharmakologie unter Aufsicht
Diam-Heroin-assistierte Therapie
Das Schweizer Modell gilt heute weltweit als Massstab für evidenzbasierte Suchtmedizin. Diese Arbeit hat die wissenschaftliche Grundlage geliefert — in einer Zeit wo Fentanyl die nächste Krise des Opiatmissbrauchs erzeugt.
Drogen vom Staat — Wenn Wissenschaft Leben rettet
Gesundheitspolitik · BAG · Klinische Forschung
Heroin verschreibungsfähig machen — das klingt radikal, war aber evidenzbasierte Schweizer Politik. Die wissenschaftlichen Grundlagen fehlten. Wir haben sie geliefert: klinische Studien zur Pharmakologie, Sicherheit und Wirksamkeit unter realen Bedingungen. Heute gilt das Schweizer Modell weltweit als Massstab für humane, wirksame Suchtmedizin — und liefert den methodischen Rahmen für die nächste Herausforderung:
Fentanyl.
Eine Arbeit an der Schnittstelle von Wissenschaft, Recht und staatlicher Verantwortung.
Therapeutic Oligonucleotide Process Optimization — Pilot-Scale-Synthese
CMC-CMDO
RNA-Therapeutika sind angekommen — Zolgensma, Inclisiran, mRNA-Impfstoffe. Der chemische Grundstein liegt in der Synthese modifizierter Nukleotide wie dieser.
Oligonukleotid-Analoga
Von supramolekular zu Biotech
Strukturmodifizierte Oligonukleotide als Wirkstoffe — ein Feld das heute Milliarden wert ist. Diese Arbeit aus Bern gehört zu den frühen Grundlagen.
MDMA-HIRNFORSCHUNG
Wenn MDMA das Hirn zum leuchten bringt. MDMA-Wirkstoffherstellung für klinische Psychiatriestudien.
Neuropsychopharmacology: Erste kontrollierte Studie zur psychologischen und kardiovaskulären Wirkung von MDMA bei MDMA-naiven Probanden. Die Kapseln wurden am Kantonsspital Luzern hergestellt – dokumentiert ist hier die Schnittstelle zwischen Wirkstoffherstellung, CMO-Prozessvalidierung und regulierter klinischer Anwendung in der Schweiz. Unter Anderem für diese Studie Herstellung der für die Untersuchung benötigten Substanz durch David Vonlanthen in einem CMO Auftrag im Rahmen der entsprechenden BAG-Bewilligung.
Acetylcodein: Die chemische Spur der Illegalen Opiatproduktion
Steethjerioin opiates Forensic laboratory human studies
David Vonlanthen entwickelte für die forensische Analytik deuterierte Referenzsubstanzen und synthetisierte und qualifizierte und freigabefähige Wirkstoffe für eine klinische Studie. Damit verband das Projekt forensische Opiatanalytik mit Wirkstoffsynthese und klinischer Arzneimittelforschung CMDO – von DIAM (Heroin) und Acetylcodein bis zur Analytik synthetischer Opioide wie Fentanyl.
Acetylcodein als charakteristischer Begleitstoff, insbesondere von Heroin, kann als chemische Spur Hinweise auf Herstellungsprozess und Probenherkunft liefern. Die analytische Untersuchung von Opiaten und synthetischen Opioiden wie Fentanyl ist ein zentraler Bereich der forensischen Betäubungsmittelanalytik.
Raman-Spektroskopie in Nanostrukturen: Operando-Analyse
Nano-Elektrochemie - Molekularer Design
JACS: Leistungsfähige experimentelle Plattform zur Untersuchung und Entwicklung von molekularer Nanoelektronik und funktionalen Nanodevices.
Durch die Kombination von Tunnelstrommessungen und optischen Methoden wie der Oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie lassen sich transiente strukturelle Zustände und Ladungstransfers live verfolgen.
Skalierung der Produktion: Lösliche Materialien für blaue OLEDs
Chemische Feinabstimmung für Skalierung der Produktion
Materialchemie für hocheffiziente blaue organische Lichtemitter – Optimierung der Elektron-Loch-Rekombination für energiesparende Displays und Laseranwendungen. Molekulare Feinabstimmung erlaubt die Skalierung der Technologie mit wirtschaftlichen Produktionsmethoden.
Einzelmolekül-Nano-Junctions: Leitfähigkeit auf Molekülebene
Quantentransport und Nanohalbleiter
Beweis, dass die Elektronenleitfähigkeit in Einzelmolekül-Kontakten durch deren 3D-Form steuerbar ist – Konzeptbestätigung für Nanoelektronik jenseits von Silizium-Computer Chips.
Doktorarbeit
Molecular Computing Architecture - Organische Synthese
Experimentelle und theoretische Untersuchung von Einzelmolekülen als funktionelle Nanoleiter – Beweis des Konzepts für molekulare Computer und Quantenbits. Synthese und Messungen mit Molekularen Bausteinen.
Blaues OLED-Licht
Strategische lichtquelle für Weisslicht
Blaue OLEDs sind die grösste Herausforderung im Display-Bau — sie degradieren schnell und benötigen oft giftige Schwermetalle. Wir haben neue organische Wirtsmoleküle entwickelt die blaues phosphoreszierendes Licht ermöglichen — mit einstellbarer Löslichkeit, ohne die üblichen Stabilitätsprobleme. Ein Baustein für toxizitätsärmere Displayproduktion.
Batterie neu gedacht
Strategische Energiespeicher
Lithium kommt aus Chile, Kobalt aus dem Kongo — wer Batterien baut, ist abhängig von geopolitisch instabilen Lieferketten. Unsere Elektrode aus organischen Polymeren braucht keine Seltenen Erden, übersteht 50’000 Ladezyklen und kostet einen Bruchteil. Technologische Souveränität beginnt bei den Materialien.
Leicht & Stark
Organische Batterien
Drohnen, Satelliten, Militärtechnik — überall wo Gewicht über Reichweite entscheidet, sind organische Leichtspeicher strategisch relevant. Diese Arbeit mit Vonlanthen und Nobelpreisträger A. J. Heeger adressiert den Kernkonflikt moderner Energiespeicher: Gewicht gegen Kapazität, ohne Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen. In einer Welt wo Verteidigung und zivile Luftfahrt auf dieselben Batteriezellen angewiesen sind, ist das kein akademisches Problem.
Computational Design von Nanoelektronik: DFT-Simulationen
Chip-Architektur der Zukunft
Erste-Prinzipien-Berechnung (DFT) der Elektronenleitfähigkeit in Einzel-Molekülen – theoretische Grundlage für Halbleiter jenseits von Silizium. Strategisch relevant für die Chip-Industrie in der Post-Moore-Ära.
Elektrischer Strom — molekular kontrolliert
Molekulare Maschinen · Angewadte Chemie - Deutsche Fassung
Kleinere Chips, weniger Energie, mehr Rechenleistung — die Chipindustrie von morgen braucht neue Prinzipien. Dieses Schema zeigt wie ein einzelnes Molekül als Dimmer funktioniert: je nach Form fliesst mehr oder weniger Strom. Ein Baustein für die nächste Generation von Prozessoren, KI-Hardware und sicherer Kommunikationstechnologie.
Leitfähige Polymere - Batterien für strategische Energiespeicherung
Redox-Batterien
Leitfähige Polymer-Batterien für strategische Energiespeicherung
Untertitel: Kostenoptimierte Langzyklenstabilität
Beschreibung: Strategische Energiespeicherung: Hybrid-Batterie aus leitfähigen Polymeren mit extremer Zyklenstabilität – entwickelt für stationäre Grid-Anwendungen (Backup, Stabilisierung) und mobile Defense-Szenarien.
Supercaps mit hoher Energiedichte
Energiespeicherung · hohe Energiedichte ohne kritische Rohstoffe · Nature Communications
Wir haben in Wasser gelöste agrochemikalien verwendet, die in unbegrenzten Mengen verfügbar sind — keine kritischen Rohstoffe, keine geopolitischen Lieferrisiken. Damit haben wir die Energiedichte von Superkondensatoren drastisch erhöht. Dieses disruptive ARPA-E-Gewinner-Projekt von Vonlanthen entstand mit Galen D. Stucky, einem der meistzitierten Forscher der Welt.
Hochkapazitäts-Organische Kathode für leichte Drohnen- und Luftfahrt-Batterien
Hochenergie-Batterien für die Aviatik
Organische Polymer-Kathode für Leichtgewicht-Hochenergie-Batterien in Drohnen und Luftfahrzeugen – entwickelt mit dem Nobelpreisträger Alan J. Heeger. Strategische Anwendung: elektrische Drohnen für Lieferketten und Defense-Aufgaben.
Viologen-Bromid/Tribromid Redox-Chemie: Hochkapazitätsspeicherung
Wirtschaftlich, Skalierbar und ungiftig,
Energiespeicher aus Agrochemikalien — unbegrenzt verfügbar, nicht brennbar, kein Brandrisiko. Während Lithium-Batterien in Rechenzentren und Flugzeugen Feuer fangen, ist das ein ernsthafter Ansatz. Optimierung von Viologen-Bromsystemen – anwendbar auf Flow-Batterien.
Grünes Licht bei minimalem Strom
Energieeffiziente Elektrolumineszenz - Optische Kommunikation
Displays verbrauchen einen wachsenden Anteil des globalen Stroms. Niedrigere Stromdichten bei gleicher Helligkeit — das ist industriell relevant. EPFL-Forschung zu hocheffizienten grünen organischen Leuchtdioden – Basis für stromsparende flexible Displays und integrierte optische Kommunikationssysteme in Quantennetzwerken.
Chemisch gesteuerte elektrische Leitfähigkeit: Molekulare Maschinen durch Torsion
Mechanische Nanocomputer
Ein Molekül ändert je nach Drehwinkel seine Leitfähigkeit – das erste „molekülare Zahnrad» mit elektronischen Konsequenzen. Anwendung: Mechanisch schaltbare Komponenten in Nanocomputern.
Thermopower auf molekularer Ebene
Ab initio Einzelmolekül-Junctions
Computerberechnungen sagen Messergebnisse voraus — bevor das Experiment stattfindet. Genau dieser Ansatz macht heute KI-gestützte Materialentwicklung möglich.
n-type Semiconductors: LUMO-Kontrolle durch Moleküldesign
Elektronen-Delokalisierung durch Moleküldesign - Organische Elektrochemie
Experimentell beobachtete, ungewöhnlich ausgeprägte Orbital- und Konformationseffekte zeigen, wie sich die elektronische Struktur von Cyanobiphenyl-Systemen gezielt beeinflussen lässt.
Durch gezieltes Moleküldesign werden Konformation, π-Konjugation und die elektronische Kopplung des LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) in Cyanobiphenyl-Systemen beeinflusst. Die elektrochemischen Untersuchungen zeigen, wie molekulare Geometrie und Orbitalüberlappung die Elektronen-Delokalisierung bestimmen
Die Kontrolle von LUMO, π-Konjugation und Elektronen-Delokalisierung eröffnet einen direkten Zugang zu funktionalen molekularen Bauelementen.
Elektrischer Gold-Nitril-Gold-Nanoleiter
Quantentransport und Nanohalbleiter
Neue Ankerchemie für Einzelmolekül-Kontakte — kontrollierbare Geometrie, reproduzierbare Leitfähigkeit. Ein Baustein für zukünftige Quantencomputer-Architekturen. Beweis, dass die Elektronenleitfähigkeit in Einzelmolekül-Kontakten durch deren 3D-Form steuerbar ist – Konzeptbestätigung für Nanoelektronik jenseits von Silizium-Chips.
Baukasten-Chemie für Nanomaschinerie
Molekulare Bausteine für programmierbare Nanomaschinen
Systematische Synthese rotativer Molekülbausteinen für programmierbare Nanomaschinen – Komponenten für molekulare Robotik und mechanische Quantenlogik. Systematische Synthesestrategie für rotationsgehinderte Biphenyle — das Handwerk hinter der molekularen Elektronik. Ohne diese Bausteine keine Schalter.
Atropisomere als Schaltmoleküle
Biphenyl-Cyclophane
Chiralität als Schalter: Moleküle die ihre Form ändern und dabei ihre Funktion wechseln. Relevant für chirale Katalyse, molekulare Maschinen, Drug Design.
Nicht-lineare Optik (NLO)
Licht-basierte Nanoelektronik und Quantencomputing - Push-Pull
Feinabstimmung optischer Eigenschaften durch Variieren der Elektronenkonjugation – kritisch für optische Quantencomputer und Photonen-basierte Nanoelektronik.
Vanadium-Batterie
Strategische Energiespeicher
Europa importiert über 35% seines Vanadiums aus Russland — ein Risiko das seit 2022 schmerzhaft spürbar ist. Vanadium-Redox-Flow-Batterien sind trotzdem strategisch interessant für grosse stationäre Speicher. Unsere neue Kompositmembran verbessert Leistung und Selektivität — und macht diese Technologie skalierbar.