Postdoctoral and PhD Positions in Neurotechnology: Drug/Biologics Carrier Formulation & Chemica[...]

Die Neurotechnologie-Gruppe von Prof. Mehmet Fatih Yanik an der ETH Zürich sucht herausragende Postdoktoranden und Doktoranden, um an einem neu finanzierten LOOP Zürich Flagship-Projekt teilzunehmen, das sich auf die Weiterentwicklung einer bahnbrechenden Technologie für die nicht-invasive gezielte Medikamentenabgabe an das Gehirn konzentriert. Unser Labor hat kürzlich eine neuartige Plattform für die gezielte Medikamentenabgabe mittels fokussierter Ultraschall entwickelt, die in Nature Communications veröffentlicht wurde und eine lokalisierte, hocheffiziente Abgabe therapeutischer Verbindungen an spezifische Gehirnregionen ohne invasive Chirurgie ermöglicht.

Projekt Hintergrund: Wir entwickeln fortschrittliche Technologien für fokussierten Ultraschall, ultraschall-responsive Trägersysteme für Medikamente und adaptive Closed-Loop-Kontrollalgorithmen als integrierte Plattform für die präzise Medikamentenabgabe an das Gehirn. Unser Ansatz verwendet eine neuartige zweikomponentige Ultraschallstrategie, die zunächst die Trägersysteme im Zielbereich konzentriert und anschließend die lokale Freisetzung des Medikaments auslöst, wodurch hohe therapeutische Konzentrationen ausschließlich an der gewünschten Stelle erreicht werden, während die systemische Exposition minimiert wird. Die chemische Formulierung und das Engineering dieser Trägersysteme – einschließlich ihrer Medikamentenbeladung, Einschluss-Effizienz und Freisetzungskinetik – sind zentral für die Leistung der Plattform.

Das langfristige Ziel dieses Projekts ist es, diese Technologie als klinisch anwendbare therapeutische Plattform zu etablieren, indem die chemische Ingenieurwissenschaft der Trägersysteme für Medikamente vorangetrieben und mit gezielter Ultraschallabgabe, fortschrittlicher Neuroimaging und Closed-Loop-Kontrolle integriert wird. Das Hauptziel dieses Postdoktoranden-/Doktorandenprojekts ist es, die chemische Formulierung und das Engineering von ultraschall-responsive Trägersystemen für Medikamente von der Machbarkeitsstudie zur klinischen Übersetzung weiterzuentwickeln. Erfolgreiche Kandidaten werden Trägersysteme entwickeln und optimieren, die Medikamentenbeladung und Freisetzungsleistung bewerten, die Stabilität und Biokompatibilität der Trägersysteme charakterisieren und zur Vorbereitung der ersten klinischen Studien am Menschen beitragen.

Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit der Schweizer Epilepsieklinik Lengg, der Abteilung für Neurochirurgie des Universitätsspitals Zürich und der Vetsuisse-Fakultät der Universität Zürich durchgeführt.

Der erfolgreiche Kandidat wird eine zentrale Rolle bei der chemischen Formulierung, dem Engineering und der Charakterisierung von Trägersystemen für Medikamente in unserer Plattform für die gezielte Medikamentenabgabe mittels fokussiertem Ultraschall spielen. Je nach Erfahrung und Interessen kann das Projekt Folgendes umfassen:

• Design und Synthese von ultraschall-responsive Trägersystemen für Medikamente (z.B. Mikrobubbles, Nanotropfen, Liposomen oder polymeren/lipidischen Nanopartikeln)
• Optimierung der Medikamentenbeladung, Einschluss-Effizienz und Freisetzungskinetik
• Physikochemische Charakterisierung der Trägersysteme (Größe, Zeta-Potential, Stabilität, Morphologie)
• Chemisches Engineering der Produktionsprozesse für Trägersysteme (z.B. Mikrofluidik, Emulgierung, Sonikation)
• Bewertung der Stabilität der Trägersysteme unter Ultraschallbelastung und physiologischen Bedingungen
• In-vitro- und In-vivo-Bewertung der Medikamentenbeladung, Freisetzung und therapeutischen Wirksamkeit
• Entwicklung analytischer Methoden zur Quantifizierung von Trägersystemen und Medikamenten (z.B. HPLC, DLS)
• Integration von Trägersystemen mit fokussierten Ultraschallabgabesystemen
• Zusammenarbeit mit Ingenieuren und Klinikern zur Vorbereitung der ersten klinischen Studien am Menschen
• Beitrag zur regulatorisch konformen Entwicklung von Formulierungen und Qualitätskontrolle

Dies ist ein hochinterdisziplinäres Projekt an der Schnittstelle von chemischem Engineering, pharmazeutischen Wissenschaften, Chemie, biomedizinischem Engineering und translationaler Medizin.

Profil: Wir suchen hochmotivierte und kreative Forscher, die gerne herausfordernde interdisziplinäre Probleme lösen. Bewerber für die Doktorandenstelle sollten einen Bachelor-Abschluss und vorzugsweise auch einen Master-Abschluss haben; Bewerber für die Postdoktorandenstelle sollten einen PhD in einer der folgenden Disziplinen besitzen:

• Chemisches Engineering
• Chemie
• Pharmazeutische Wissenschaften / Pharmakologie
• Materialwissenschaft
• Biomedizinisches Engineering
• oder einem eng verwandten Bereich

Ideale Kandidaten sollten mehrere der folgenden Qualifikationen besitzen:

• Ausgezeichnete akademische Leistungen von hervorragenden Institutionen
• Starke quantitative und analytische Fähigkeiten, einschließlich Programmierung (Python, MATLAB oder ähnlich)
• Experimentelle Laborerfahrung in der Medikamentenformulierung, Synthese von Nanopartikeln/Mikrobubbles, Kolloidchemie oder verwandten Bereichen
• Praktische Erfahrung mit Techniken zur Charakterisierung von Trägersystemen (z.B. dynamische Lichtstreuung, Zeta-Potential, HPLC, Elektronenmikroskopie)
• Expertise in der Mikrofluidik-Synthese/-Reinigung
• Kenntnisse über die Bewertung von Medikamentenbeladung, Einschluss-Effizienz und Freisetzungskinetik
• Starke Motivation für translationales Drug Delivery Research und medizinische Innovation
• Für Postdoktorandenbewerber eine Publikationshistorie in peer-reviewed Zeitschriften im Bereich der Medikamentenabgabe, Nanomedizin oder pharmazeutische Wissenschaften

Gute Kommunikationsfähigkeiten, die Fähigkeit, selbstständig zu arbeiten, sowie Teil eines multidisziplinären Teams zu sein, sind wesentliche Anforderungen. Darüber hinaus werden folgende Qualifikationen positiv bewertet:

• Erfahrung mit Tierversuchen (z.B. In-vivo-Medikamentenabgabestudien, Handhabung kleiner Tiere, chirurgische Verfahren, Bildgebung oder pharmakokinetische/biodistributionale Bewertungen)
• Frühere Erfahrungen mit fokussiertem Ultraschall, Medikamentenabgabe oder biomedizinischer Instrumentierung

Da das Projekt translationale präklinische Studien umfasst, sollten die Kandidaten bereit sein, an Tierversuchen teilzunehmen.

Wir bieten: Die Neurotechnologie-Gruppe an der ETH Zürich bietet eine der führenden Forschungsumgebungen in Europa für Neurotechnologie und Medikamentenabgabe. Unser Labor integriert unter einem Dach:

• Chemische Synthese- und Medikamentenformulierungslabore
• Hochfeld 7 Tesla MRT
• Zwei-Photonen- und konfokale Mikroskopie
• Modernste Elektrophysiologie
• Gehirn-Maschine-Schnittstellen
• Mechanische und elektronische Prototyping-Werkstätten
• Zugang zu fortschrittlichen Mikrostrukturierungseinrichtungen
• Zellkultur-Einrichtungen
• Labore für Verhaltensneurowissenschaften
• Klein- und Großtierforschungseinrichtungen

Studierende und Postdoktoranden werden eng mit Wissenschaftlern und Klinikern an der ETH Zürich, der Universität Zürich, dem Universitätsspital Zürich und der Schweizer Epilepsieklinik Lengg zusammenarbeiten. Doktoranden werden im Departement für Informationstechnologie und Elektrotechnik (D-ITET) an der ETH Zürich eingeschrieben, das mit dem Institut für Neuroinformatik und dem PhD-Programm des Neuroscience Center Zurich (ZNZ) verbunden ist. Postdoktoranden werden dem Institut für Neuroinformatik zugeordnet.

Wir schätzen Vielfalt und Nachhaltigkeit: Im Einklang mit unseren Werten fördert die ETH Zürich eine inklusive Kultur. Wir setzen uns für Chancengleichheit ein, schätzen Vielfalt und pflegen ein Arbeits- und Lernumfeld, in dem die Rechte und Würde aller Mitarbeiter und Studierenden respektiert werden. Besuchen Sie unsere Website für Chancengleichheit und Vielfalt, um zu erfahren, wie wir ein faires und offenes Umfeld schaffen, das es jedem ermöglicht, zu wachsen und zu gedeihen. Nachhaltigkeit ist ein Kernwert für uns – wir arbeiten konsequent auf eine klimaneutrale Zukunft hin.