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Neuer DNP-Probenkopf patentiert

Oktober 2015. Die Forschungsgruppe von Thomas Prisner vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Goethe Universität Frankfurt hat einen neuen DNP-Probenkopf entwickelt, der die Empfindlichkeit von Kernspinresonanz-Spektroskopie um den Faktor 10-100 verbessert, wodurch dynamische Prozesse in kleinsten Probenmengen in nativer Umgebung beobachtet werden können.

Bei der Kernspinresonanz (NMR) werden minimale Magnetfelder von Wasserstoffatomen durch starke Magnete beeinflusst und sichtbar gemacht. NMR-Spektroskopie ist eine der wichtigsten Methoden, um Struktur und Funktion von Biomolekülen zu untersuchen. Jedoch ist die Empfindlichkeit herkömmlicher NMR-Bildgebungssysteme noch nicht ausreichend und es ist ein wichtiges Ziel der Forschung, die Ortsauflösung zu verbessern. Hierzu versucht man, höhere Magnetfelder oder bestimmte Pulsmethoden zu verwenden.

Besonders vielversprechend zur Verstärkung der NMR-Signale ist das Verfahren der dynamischen Kernpolarisation (DNP). Hierbei wird durch die zusätzliche Einstrahlung von Mikrowellen die sogenannte Spinpolarisation von Elektronen auf die Kerne übertragen. Mittels geeigneter Spulen werden die Kernspinübergänge angeregt und die NMR-Signale detektiert. Diesen Effekt nutzen Thomas Prisner und sein Mitarbeiter Vasyl Denysenkov mit dem von ihnen entwickelten DNP-Probenkopf besonders effektiv. Ein Probenkopf ist das Herzstück moderner NMR-Systeme. Die neue Apparatur wurde von der Goethe-Universität zum Patent angemeldet und inzwischen wurden Patente für Europa, Japan und die USA erteilt (DE 10 2008 017 135 B4, US 8,570,033 B2).

Bildunterschrift: Vasyl Denysenkov (links) und Thomas Prisner (rechts) mit dem von ihnen entwickelten DNP-Probenkopf (Foto: Lecher).

 

Kontakt:
Thomas Prisner
Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
Goethe-Universität Frankfurt
prisner@chemie.uni-frankfurt.de