News Archive

Biomoleküle in der Hochleistungs-Mikrowelle

19 Dezember 2011. Das Zentrum für Biomolekulare Magnetische Resonanz (BMRZ) der Goethe-Universität erhält ein neues Großgerät für die innovative DNP-NMR-Technik im Wert von 1,2 Millionen Euro. Bereitgestellt wird die Summe von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen einer aktuellen Großgeräteinitiative.

Die DNP-NMR („Dynamic Nuclear Polarization – Nuclear Magnetic Resonance“) ist eine Kombination zweier etablierter spektroskopischer Verfahren, die zunehmend in den Lebenswissenschaften genutzt werden, um die Struktur und Funktion von Biomolekülen aufzuklären: der magnetischen Kernspinresonanz- und der Elektronenspin-Resonanz-Spektroskopie (NMR und ESR). Das Verfahren verbindet den hohen Informationsgehalt der NMR-Spektroskopie mit der größeren Empfindlichkeit der ESR-Spektroskopie. „Unsere Messungen werden dadurch um das 20- bis 100fache empfindlicher“, so Prof. Clemens Glaubitz, Geschäftsführender Direktor des BMRZ.

Um diese neue Technik mit den bereits vorhandenen Festkörper-NMR-Geräten in Frankfurt realisieren zu können, schafft das BMRZ ein Gyrotron an. Das ist der zurzeit leistungsfähigste Mikrowellen-Oszillator, etwa zwei Meter hoch und 1,5 Meter im Durchmesser. Die Proben werden dank dieses Zusatzgeräts während der NMR-Messung in starken Magnetfeldern zusätzlich einer intensiven Mikrowellenstrahlung ausgesetzt. Dabei wird die hohe Magnetisierung der Elektronen auf die Kerne übertragen. Die daraus resultierende höhere Empfindlichkeit hat nicht nur den Vorteil, mehr Details der Struktur von Molekülen in Festkörpern sichtbar zu machen, sondern auch Messungen an kleineren Probenmengen zu ermöglichen. Das ist besonders wichtig für Strukturuntersuchungen makromolekularer Komplexe oder Struktur-Funktions-Studien an Membranproteinkomplexen. Hier liegt der Forschungsschwerpunkt des Frankfurter Exzellenzclusters „Makromolekulare Komplexe“.

Von den knapp fünf Millionen Euro, die insgesamt vergeben werden, profitieren auch die Universitäten Darmstadt und Düsseldorf. Der Hauptausschuss der DFG wählte die Anträge dieser Universitäten nach einer internationalen Begutachtung aus sieben Förderanträgen aus. Die neuen Geräte sollen dazu beitragen, die Potenziale der DNP-NMR-Technologie auszuloten und zu bewerten. An allen geförderten Standorten steht auch Messzeit für externe Nutzer unter Beteiligung an den Nutzungskosten zur Verfügung.

Informationen: Prof. Clemens Glaubitz, Zentrum für Biomolekulare Magnetische Resonanz (BMRZ), Campus Riedberg, Tel.: (069) 798- 29927, glaubitz@em.uni-frankfurt.de