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Peter Reinholdt

Peter Reinholdt

PhD Student
co-advised by Jacob Kongsted and Hans Jørgen Aagaard Jensen.
Department of Physics, Chemistry and Pharmacy
Syddansk Universitet
Campusvej 55, 5230 Odense M
Dänemark

E-mail: reinholdtrqrer@sd63xu.dk

Peter Reinholdt

Kurzer Lebenslauf

Ausbildung:

2013-2016: B.Sc. in Nanobioscience, University of Southern Denmark
2016-2017: M.Sc. in Chemistry, University of Southern Denmark
2017-2021: Ph.D. in Theoretical Chemistry, University of Southern Denmark

Forschung:

Computergestütztes Design und Charakterisierung optischer Sonden

In der Mikroskopie dienen optische Sonden als nützliche Reporter der biologischen Struktur und ermöglichen die Extraktion von Merkmalen im nanoskopischen Maßstab. Die verwendung mit einer hohen Zwei-Photonen-Absorption (2PA) ist wünschenswert, da sie sowohl eine bessere Auflösung-, als auch eine längere Wellenlänge in Kombination mit einem kleinen Anregungsvolumen ermöglichen, was bei der Anwendung auf biologischen Systemen zu einer viel geringeren Gewebeschädigung führt. Die rationale Entwicklung, Optimierung und Charakterisierung von Sonden für den Einsatz in Membranen und biologischen Umgebungen im Allgemeinen ist daher wünschenswert und somit Ziel dieses Projekts. Es werden leistungsstarke Werkzeuge aus der Computerchemie bei der Suche nach Sonden eingesetzt, welche einen hohen 2PA-Querschnitt, niedrige Anregungsenergien, gute Membranaufteilungseigenschaften, eine große Stokes-Verschiebung, sowie eine gute Fotostabilität aufweisen. Letztliches Ziel ist es, neue Derivate bekannter Membransonden vorzuschlagen, welche zum Ersten eine überlegene Leistung hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften aufweisen und zum Zweiten noch immer ein ähnliches Membranaufteilungsverhalten aufweisen.

Theoretische Entwicklungen für PE und PDE

In the conventional formulation, quantum chemical methods are able to accurately and reliably estimate a wealth of molecular properties, but they suffer from steep scaling in the computational cost with respect to the size of the system. This is especially problematic when aiming at studying large solvent-solute systems, or more generally the embedding of quantum subsystems in heterogeneous environments, like a chromophore embedded in a protein. This has led to the development of a range of models, with varying level of sophistication, cost and accuracy, aimed at capturing the environmental effects in an approximate manner, in order to significantly reduce the cost of running quantum chemical calculations in complex environments. One such example is the Polarizable Embedding (PE) model and the Polarizable Density Embedding  (PDE) model, both of which are advanced multiscale methods that allows for accurate calculations of spectroscopic properties for a wide range of systems, including large, biologically relevant molecular systems.

These further developments include i) development of a general method to calculate (higher-order) distributed polarizabilities of molecules, ii) extension of PE and PDE beyond linear polarization, iii)  inclusion of non-electrostatic effects, including dispersion, charge-transfer and non-electrostatic repulsion

Wednbmdbasterd3+ot (web/fservic0pbe.physikj13no@uol6/m.de) (Stand: 31.08.2020)