Forskargrupp
Strukturell dynamik i vattenlösningar (SDAQS)
I gruppen är vi intresserade av att förstå vattnets roll i kemiska och biofysikaliska processer ur ett statistiskt fysikperspektiv. Vi studerar den strukturella dynamiken hos vattenlösningar, inklusive nanopartiklar, organiska molekyler och proteiner i underkylda och glasartade tillstånd.
Vi kombinerar de senaste experimenten vid röntgenanläggningar med dataanalysmetoder för högpresterande datorer och molekyldynamiska simuleringar för att nå en djupare mekanistisk insikt.
Våra experiment omfattar användning och utveckling av tekniker för koherent spridning vid storskaliga röntgenanläggningar, t.ex. synkrotroner, som MAX IV, och XFEL-lasrar (X-ray free-electron lasers), som European XFEL. Vi specialiserar oss på XPCS (X-ray Photon Correlation Spectroscopy) och tidsupplöst röntgenspridning som metoder för att följa strukturell dynamik i lösningar med hjälp av hård röntgenstrålning. Dessutom utvecklar vi röntgenkompatibla provmiljöer och använder interna uppställningar som dynamisk ljusspridning, röntgendiffraktion och IR-spektroskopi.
Insidan av en cell är fullpackad med proteiner, RNA och andra biomolekyler. Forskare har upptäckt att denna trängsel i cellen resulterar i ett slags kondensat av biomolekyler, som små molekyldroppar, som verkar vara viktiga för cellens funktion.
Under nedkylning uppstår dynamiska heterogeniteter (DyHes) i vätskor. På atomskala förväntas DyHes vara vanliga och spela en betydande roll inom många vetenskapsområden.
Att klarlägga de dynamiska egenskaperna hos biomolekylära kondensat är avgörande för att förstå cellulära mekanismer och för formulering av framtida proteinbaserade läkemedel.
PRISMAS – PhD Research and Innovation in Synchrotron Methods and Applications in Sweden – är ett nytt
doktorandprogram som utbildar nästa generations ledande synkrotronexperter
Det vetenskapliga målet för detta konsortium är att använda avancerade röntgenmetoder för att studera dynamiken hos proteiner i trånga miljöer, i kondensat och under fasövergångar på relevanta längd- och tidsskalor.
Forskare avslöjar hur glycerol, ett vanligt kryoskyddsmedel, manipulerar vattnets beteende vid extremt låga temperaturer för att förhindra isbildning. Studien, som publiceras i Nature Communications, ger en djupare förståelse för det komplexa samspelet mellan glycerol och vatten, med djupgående konsekvenser för kryokonservering - vetenskapen om att bevara biologiska material vid extremt låga temperaturer. Detta är en internationell forskningsinsats som leds av Stockholms universitet (SU) i samarbete med Pohang University of Science and Technology (Sydkorea), RIKEN SPring-8 Center (Japan) och Brooklyn College of the City University of New York (USA).
Anita Girelli är en ny stipendiat för 2024 i Marie Skłodowska-Curie Actions-programmet från Europeiska kommissionen. Anita kommer ursprungligen från Verona i Italien och kom till Fysikum 2022 för att påbörja sin första postdoc hos Foivos Perakis. Vägen från Italien till Sverige var inte alltid spikrak. För det första tog det lite tid för Anita att bli förälskad i fysiken. - Jag har alltid gillat matematik, men vid min första kontakt med fysik tyckte jag att det var konstigt och tråkigt.
Foivos Perakis är född och uppvuxen i Aten, Grekland. Redan i gymnasiet lockades han av matematik, fysik och datavetenskap. Under sina fysikstudier vid Kretas universitet tog han tillfället i akt att studera som ERASMUS-student vid Amsterdams universitet. Senare tog Foivos sin doktorsexamen vid universitetet i Zürich och en postdoc vid Stanford. År 2016 flyttade han till Sverige som och började arbeta som forskare vid Fysikum. Han utnämndes till biträdande professor 2019 och till Wallenberg Fellow 2023. Hans forskargrupp fokuserar på vätske-vätskeövergångar och proteiner i trånga och kryogena miljöer.
Proteiner är ansvariga för många av kroppens funktioner och genom att förstå proteindynamiken i celler kan forskare lära sig mer om läkemedelsdesign och sjukdomspatologi. Nu har en internationell forskargrupp identifierat ett nytt sätt att undersöka proteindynamiken med hjälp av den höga repetitionsfrekvensen och koherensen hos de röntgenblixtar som produceras av den europeiska röntgenfrielektronlasern (EuXFEL). I studien, som publiceras i Nature Communications, används en teknik som kallas megahertz X-ray photon correlation spectroscopy (MHz-XPCS) och kan öppna nya tillämpningar inom hälsa och läkemedel.
