Dr. Kaloian Koynov

Kaloian Koynov studierte Physik an der Universität Sofia und erhielt 1993 sein Diplom. Im Jahr 1997 promovierte er an der gleichen Universität mit einer Arbeit über kaskadierte nichtlineare optische Prozesse und ihre Anwendungen für optische Schaltvorgänge in der Gruppe von Solomon Saltiel. Anschließend verbrachte er ein Postdoc-Jahr am Institut für Fundamentale Elektronik der Universität Paris Sud, Frankreich, wo er sich mit Gitterkopplern in Halbleiterwellenleitern beschäftigte. Im Jahr 2000 wechselte er als Postdoc und EU Marie Curie Fellow in die Abteilung von Wolfgang Knoll am MPI für Polymerforschung. Hier arbeitete er mit Christoph Bubeck an den nichtlinearen optischen Eigenschaften von dünnen Filmen aus konjugierten Polymeren.
Seit 2006 ist er Gruppenleiter in der Abteilung von Hans-Jürgen Butt am MPIP, wo er die Gruppe Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie leitet.
Darüber hinaus leitet er das Servicelabor "Mechanische / Dielektrische Eigenschaften", das zahlreiche Möglichkeiten zur Charakterisierung makromolekularer Materialien bietet.

Forschungsinteressen

Wir entwickeln und wenden auf Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS) basierende Methoden an, um ein breites Spektrum von Fragestellungen in der Polymer-, Kolloid- und Grenzflächenforschung zu untersuchen.
Einerseits nutzen wir FCS zur Bestimmung des hydrodynamischen Radius, der molekularen Fluoreszenzhelligkeit sowie der lokalen Konzentration fluoreszierender kleiner Moleküle, Makromoleküle (Polymere, Copolymere, Proteine oder DNA) und Kolloide. Diese Messungen ermöglichen die Untersuchung von Konformationsänderungen, Wechselwirkungen und Aggregationsprozessen. Solche Studien sind besonders relevant für die Charakterisierung von Wirkstoff-Nanoträgern in biologischen Flüssigkeiten wie Blutplasma oder Vollblut.
Andererseits ermöglicht die Analyse der Mobilität fluoreszierender Tracer bekannter Größe Einblicke in die nanorheologischen Eigenschaften ihrer Umgebung – von Polymergelen und Bilayermembranen bis hin zu Flüssig-Flüssig-Grenzflächen. Diese Arbeiten werden durch klassische rheologische Messungen sowie Untersuchungen der thermomechanischen Eigenschaften von Polymermaterialien ergänzt.
Neben FCS entwickeln wir ergänzende optische und fluoreszenzbasierte Methoden zur Untersuchung dynamischer Grenzflächenphänomene, darunter die Kontaktliniendynamik gleitender Tropfen, pH-Wert-Variationen an der Grenzfläche sowie Slide-Electrification.

Ausgewählte Veröffentlichungen

Xiang, Y.; Straub, B.; Cortés, D.; Butt, H.-J.; Koynov, K.: When contact lines remember: Surface charge and the evolving interaction with defects. Droplet 5 (1), e70039 (2026)
Catalan, K. N.; Ratschow, A. D.; Butt, H.-J.; Koynov, K.: A Method for in Situ Interfacial pH Detection. The Journal of Physical Chemistry Letters 16, S. 8869 - 8876 (2025)
van den Hoven, L.; Goddaer, S.; Mirzahossein, E.; Vermonden, T.; Koynov, K.; Remaut, K.; van Ravensteijn, B. G.P.: Unravelling drug delivery using in vitro Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS). Journal of Controlled Release 388 (Part 1), 114311 (2025)
Schmitt, S.; Huppertsberg, A.; Klefenz, A.; Kaps, L.; Mailänder, V.; Schuppan, D.; Butt, H.-J.; Nuhn, L.; Koynov, K.: Fluorescence Correlation Spectroscopy Monitors the Fate of Degradable Nanocarriers in the Blood Stream. Biomacromolecules 23 (3), S. 1065 - 1074 (2022)
Negwer, I.; Best, A.; Schinnerer, M.; Schaefer, O.; Capeloa, L.; Wagner, M.; Schmidt, M.; Mailänder, V.; Helm, M.; Barz, M. et al.; Butt, H. J.; Koynov, K.: Monitoring drug nanocarriers in human blood by near-infrared fluorescence correlation spectroscopy. Nature Communications 9, 5306 (2018)
Koynov, K.; Butt, H.-J.: Fluorescence correlation spectroscopy in colloid and interface science. Current Opinion in Colloid & Interface Science 17 (6), S. 377 - 387 (2012)
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